Linux下Mono加载PE32 Win32 DLL报无效ELF头如何解决

我尝试在Linux主机上使用mcs（Mono编译器）构建原生Win32应用。
我有一个名为CoolLib.dll的库，其中包含如下代码行：

[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("MyLib.dll", EntryPoint="...")]

该库使用mcs编译，通过file命令查看文件格式结果如下：

$ file CoolLib.dll
PE32+ executable (DLL) (console) x86-64 Mono/.Net assembly, for MS Windows

此外MyLib.dll同样为自行开发，在同一主机上使用mingw-g++编译得到，file命令查看其格式结果如下：

$ file MyLib.dll
MyLib.dll: PE32+ executable (DLL) (console) x86-64, for MS Windows

随后我编译引用了CoolLib.dll的Hello World可执行程序，执行命令如下：

mcs /reference:CoolLib.dll /out:main.exe /target:x64 main.cs
MONO_LOG_LEVEL=debug mono main.exe

但程序运行时抛出System.DllNotFoundException异常。
核心疑问：为何报错提示MyLib.dll不是合法ELF文件

Mono: DllImport error loading library '/bindings_test/MyLib.dll': '/bindings_test/MyLib.dll: invalid ELF header'.

该文件本就应为Win32库，为何Mono会期望它是ELF格式？

这是典型的运行环境与二进制格式不匹配问题：

• 你在Linux上直接执行mono main.exe时，Mono本身是运行在Linux上的原生进程，它自己实现了.NET程序集的PE格式解析逻辑，所以哪怕mcs输出的是.dll/.exe后缀的PE格式.NET程序集，Mono也能自主加载运行。
• 但DllImport加载的是非托管原生库，这部分Mono不会做跨格式兼容，直接调用Linux系统自带的动态链接器加载目标文件。Linux动态链接器只识别ELF格式的二进制文件，你用mingw编译出的MyLib.dll是纯Windows PE格式原生库，动态链接器读文件头发现不是ELF格式，自然抛出invalid ELF header的错误。
• 本质上就是拿Windows平台专用的原生二进制，往Linux运行时的加载逻辑里硬套，两边格式标准完全对不上，加载必然失败。

根据你的实际目标场景二选一即可：

• 如果程序最终要在Linux环境运行：把MyLib用Linux原生g++编译成.so后缀的ELF动态库，要么直接修改DllImport的库名指向编译好的so文件，要么编写Mono的DllMap配置，把代码里对MyLib.dll的引用映射到对应的so文件，就能正常加载。
• 如果你的目标就是编译纯Windows平台可用的程序：编译完成后把所有exe、dll拷贝到Windows环境运行测试即可，不要在Linux下直接用原生Mono启动。Mono没有内置Windows PE原生库的加载兼容层，如果非要在Linux上测试Windows版本，可以用Wine启动整个程序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mike