c++和c#数据交互

### 实现 C++ 和 C# 之间的数据交互

#### 使用 P/Invoke 进行基本的数据传递

为了使 C# 能够调用由 C++ 编写的函数，可以利用平台调用服务 (Platform Invocation Services, 简称 P/Invoke)[^1]。此方式允许 .NET 应用程序安全地访问未托管代码。

下面是一个具体的例子来展示这一过程：

假设有一个简单的 C++ 函数 `Add` 接受两个整数参数并返回它们相加的结果:

// add.cpp - A simple unmanaged DLL function.
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b){
    return a + b;
}

编译上述代码为动态链接库(DLL)，之后可以在 C# 中定义相应的导入声明以使用该函数:

using System.Runtime.InteropServices;

class Program {
    // Import the native method from an unmanaged DLL.
    [DllImport("add.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern int Add(int a, int b);

    static void Main(string[] args) {
        Console.WriteLine($"Result of adding two numbers is {Add(5,7)}");
    }
}

这段代码展示了如何通过 P/Invoke 技术让 C# 成功调用了 C++ 的导出函数。

#### 结构体的跨语言共享

当涉及到更复杂的类型比如结构体时，则需特别注意字段布局以及字节对齐等问题。对于给定的 C++ 结构体 `struct_advanced`, 可以创建对应的 C# 定义如下所示[^3]:

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet=CharSet.Ansi)]
public struct StructAdvanced {
    public ushort Id;          // Equivalent to WORD in Windows API
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 256)]  
    public string Message;     // Fixed-size character array mapped as null-terminated ANSI string
}

这里应用了 `[StructLayout]` 属性指定成员顺序应遵循源语言中的定义；同时运用 `[MarshalAs]` 来控制特定类型的转换行为，确保字符串数组被适当地映射到托管环境下的字符串形式。

#### 处理内存管理挑战

由于 C# 是一种垃圾收集的语言而 C++ 不是，因此在两者之间交换资源密集型对象（如大块缓冲区或文件句柄）时要格外小心。如果 C++ 分配了一段内存供 C# 使用，那么应当明确谁负责最终释放这块区域以防泄漏发生[^2]。

例如，在某些情况下可能需要从 C++ 向 C# 提交一段预先分配好的缓存空间用于读取操作完成后立即归还所有权以便及时清理。此时建议采用回调机制通知对方何时完成处理从而触发适当的动作去销毁不再使用的实例。