从C#调用C代码传递指针的正确性及异常解决问询

需求说明 #

需要从C#调用C代码，无需向C#暴露C的数据结构，仅传递指针即可。核心逻辑是C#决定操作流程，交由C执行后返回结果，C#无需了解C的具体实现细节。

初始实现代码 #

C代码 #

__declspec(dllexport) long cs_getB() {
    return &B;
}

__declspec(dllexport) int cs_order(long csa) {
    c_struct a = (c_struct *)csa;
    return order(a);
}

int order(c_struct a)
{
  // 具体实现
  return 0;
}

C#代码 #

[DllImport("C:\\whatever.dll", EntryPoint = "cs_getB", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern IntPtr GetB();

[DllImport("C:\\whatever.dll", EntryPoint = "cs_order", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int Order(IntPtr a);

调用代码 #

IntPtr b = MyDll.GetB();
int bor = MyDll.Order(b);

遇到的问题 #

调用MyDll.Order时抛出异常：

System.AccessViolationException: 'Attempted to read or write protected memory. This is often an indication that other memory is corrupt.'

更新信息 #

将C代码中的指针返回类型改为long long和intptr_t后，问题依旧。返回至C#的IntPtr值为0x00007ffef6de8750，且Visual Studio无法单步调试进入C代码。

更新后的相关C代码：

__declspec(dllexport) intptr_t getB() {
    return &B;
}

其中B的定义：

struct thingy {
  long* m729;
  ...
};
typedef struct thingy* thing;
thing B;

问题分析与解决方案 #

1. 调用约定不匹配 #

C代码默认使用cdecl调用约定，但C#的DllImport指定了StdCall，这会导致栈平衡错误，引发内存访问异常。需统一调用约定：

• 方案一：C代码显式指定__stdcall

  __declspec(dllexport) intptr_t __stdcall getB() {
      return (intptr_t)&B;
  }
  
  __declspec(dllexport) int __stdcall cs_order(intptr_t csa) {
      thing a = (thing)csa;
      return order(a);
  }
  

• 方案二：C#的DllImport改为CallingConvention.Cdecl

  [DllImport("C:\\whatever.dll", EntryPoint = "getB", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
  public static extern IntPtr GetB();
  
  [DllImport("C:\\whatever.dll", EntryPoint = "cs_order", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
  public static extern int Order(IntPtr a);
  

2. 指针类型转换与参数不匹配 #

C代码中order函数的参数是c_struct a（值传递结构体），但实际传递的是结构体指针，存在类型不匹配：

• 如果order需要结构体值，需在cs_order中解引用指针：

  int cs_order(intptr_t csa) {
      thing ptr = (thing)csa;
      return order(*ptr); // 解引用指针得到结构体值
  }
  

• 如果order需要指针，直接修改order的参数类型：

  int order(thing a) {
      // 实现逻辑
      return 0;
  }
  

3. 未初始化指针问题 #

检查B是否已正确初始化。thing B;仅声明了指针变量，未指向有效的结构体实例，访问其内存会触发错误。需确保B指向已分配的内存：

// 方式一：动态分配内存
thing B = (thing)malloc(sizeof(struct thingy));
// 方式二：指向全局结构体实例
struct thingy B_instance;
thing B = &B_instance;

4. 调试问题 #

确保C项目编译为调试版本，在Visual Studio中启用启用本机代码调试（项目属性→调试→启用本机代码调试），才能单步进入C代码调试。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Richard Barraclough