连接 COM 与.NET 的桥梁（二）——COM 服务器的 P/Invoke 方式

连接 COM 与.NET 的桥梁（二）
COM 服务器的 P/Invoke 方式

作者：

　

一、COM 服务器 --> COM 客户端
　　这是传统的 COM 知识，如果对这部分内容不清楚，可以去看 的个人专栏，那里有非常棒的教程，我就不在这里废话了^_^
　　我不细说可并不代表这部分不重要，恰恰相反，如果读者对这部分很熟悉，就会发现后面所有的内容在形式上几乎都是模仿传统的COM调用。

二、COM 服务器 --> .net 客户端
　　嗯，这才是重点。下图是这部分的原理。每个COM对象都会有且只有一个运行库可调用包装(RCW)代理，而不管它有多少个引用。


　

　　在没有公开接口(或者根本就没有)的情况下

　

这种情况用到的操作就是P/Invoke。我们至少要知道如下二个内容：

1. DLL文件的名称
2. 将要调用的函数的名称或者序号；
   然后需要做如下二个步骤：
   • 在.net程序中标识它,必须是静态的、外部的
   • C++得这样：extern "C"；像调用普通函数那样调用它；
   对于参数要注意：
   • 如果是结构或类，注意内部成员必须定义为public，才能公开
   • 可以应用一些属性来实现“个性化”，详见下面的“个性化”属性代码；
   如果要调用的函数有很多，或者想将这个函数成为托管类的成员，可以使用包装类：
   • 直接在现有类内声明 DLL 函数；
   • 使函数相互隔离，易于查找，可以分别为每个 DLL 函数创建一个类；
   • 为了形成逻辑分组并减少系统开销，可以将一组相关的 DLL 函数写进一个类；

我们一起来看示例代码，首先来个简单的调用步骤演示，调用Win32API提供的 MessageBox()：

//1.先写好要用到的命名空间
using namespace System::Runtime::InteropServices;
typedef IntPtr HWND; //就是非托管类型 void * 啦,win32平台上是4个字节，所以也可以写成int

//2.利用DllImport属性(即DllImportAttribute属性类)"#import"导入DLL文件，并标识调用函数
[DllImport("user32", EntryPoint="MessageBoxA")]

//3.创建原型，请读者注意数据类型的变化
extern "C" int MsgBox(HWND hWnd,String*  pText,String*  pCaption,unsigned int uType);

//4.调用
MsgBox(this->Handle,"hello","hi",0);

//5.包装类这样写,很简单，就不写进提供下载的示例代码了^_^
public __gc class SDKMsgBox: {
public:
[DllImport("user32", EntryPoint="MessageBoxA")]
extern "C" int MsgBox(HWND hWnd,String*  pText,String*  pCaption,unsigned int uType);
.......
}

如果传递的值是数组、结构或者类，就没这么简单了，需要自定义封装(即Marshal，进行自定义类型转换)

//对于数组，只需定义一下封送方法即可，就不写入供下载的示例代码了
extern "C" void SendArray(
	[MarshalAs(UnmanagedType::LPArray)]Array list,
	int length 
	);
/*
对于结构，比如，User32.dll中的这个函数
BOOL PtInRect(const RECT *lprc, POINT pt);
RECT和Point是两个结构

注意，下面Point声明为__value而非__gc，因为.net v1.1的封送处理会出现问题(可能是笔者失误，
也可能是.net v1.1的Bug)，不能自动将托管指针所指向的内容复制到非托管堆中(不是指__box打包
功能哦)，所以实际使用中没有像上例的参数(String *)那样使用托管指针。
*/
//StructLayout即StructLayoutAttribute属性类，是用来定义对象的内存布局的
//Sequential表示对象的成员按照定义的顺序进行内存布局
[StructLayout(LayoutKind::Sequential)]
public __value struct Point {
    public:
	int x;
	int y;
}; 
//Explicit表示对象的成员按照FieldOffset(即FieldOffsetAttribute属性类)指定的位置进行内存布局
[StructLayout(LayoutKind::Explicit)]
public __gc struct Rect {
	public:
    [FieldOffset(0)] int left;		//FieldOffset()中的数字是内存布局，
    [FieldOffset(4)] int top;		//一定不能写了，这里都是int，所以每次都+4
    [FieldOffset(8)] int right;
    [FieldOffset(12)] int bottom;
};
[DllImport("User32.dll")]
extern "C" bool PtInRect(const Rect& r, Point p);//第1个参数定义成托管则规定1级间接寻址要使用引用
/*
如果COM服务器方的参数里有char *text，最好如下定义属性
[StructLayout(LayoutKind::Sequential,CharSet=CharSet::Ansi)]
... ( ... , String *text);
其它的类型依此类推
*/
}

　　类的传递方法没什么好说的，自然是和结构的传递方法相同。但有一点要注意，传递类时通常要有至少1级间接寻址，即指针（和上例中的Rect一样）。

/*
比如，Kernel32.dll中的这个函数
void GetSystemTime(SYSTEMTIME* SystemTime);
把SYSTEMTIME看成类，结构和类本来就是“同根生”嘛^_^
*/
[StructLayout(LayoutKind::Sequential)]
public __gc class MySystemTime {
    public:
	unsigned short wYear; 
    	unsigned short wMonth;
    	unsigned short wDayOfWeek; 
	unsigned short wDay; 
    	unsigned short wHour; 
    	unsigned short wMinute; 
    	unsigned short wSecond; 
    	unsigned short wMilliseconds; 
};
[DllImport("Kernel32.dll")]
extern "C" void GetSystemTime(MySystemTime& st);

如果想使用回调函数，那就更麻烦了，需要用到委托/事件机制来接收消息。

using namespace System::Runtime::InteropServices;
//定义一个委托
__delegate bool CallBack(int hwnd, int lParam);

[DllImport("user32")] 
extern "C" int EnumWindows(CallBack* x, int y); 	//参数CallBack从函数指针变成了委托，其实它们大同小异

//回调函数,在调试窗口显式窗口句柄
bool Report(int hwnd, int lParam) {
    System::Diagnostics::Trace::WriteLine(hwnd.ToString(),"Window handle is:");
    return true;
  };

//使用
//实例化一个委托myCallBack
CallBack* myCallBack = new CallBack(this, &EnumReport::Report);
EnumWindows(myCallBack, 0); 	//将函数指针(实例化的委托)传给COM服务器，COM服务器会自动调用它返回结果

如果想使用回调接口或连接点，看清本节的标题啦，根本就没有接口，怎么做啊？呵呵。

好啦，P/Invoke 差不多能干的就这些啦，下面我罗列了一些有用的表格。 几个常用的 Win32 API DLL

可用的属性，通常使用 DllImportAttribute（ [DllImport(...)] ） 来设置值

　

　　本节大多内容可以在MSDN2003以上版本的“使用非托管 DLL 函数”中找到。“个性”化封送处理(仅COM服务器-->.net客户端)请参见“用平台调用封送数据”，平台调用即P/Invoke。

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