配列に対する既定のマーシャリング

[アーティクル]
05/10/2023

全体がマネージドコードで構成されるアプリケーションでは、共通言語ランタイムは、配列型を In/Out パラメーターとして渡します。これに対し、相互運用マーシャラーは、既定で In パラメーターとして配列を渡します。

ピン留め最適化を使用すると、同じアパートメント内のオブジェクトと対話するときに、blittable 配列を In/Out パラメーターとして操作しているように見せることができます。ただし、後でコードをコンピューター間のプロキシを生成するために使用されるタイプライブラリにエクスポートし、そのライブラリがアパートメント間で呼び出しをマーシャリングするために使用される場合は、呼び出しで In パラメーターの動作を true に戻すことができます。

配列は本質的に複雑で、マネージド配列とアンマネージド配列間の違いが、他の非 blittable 型より多くの情報を保証します。

マネージド配列

マネージド配列型は異なっても、System.Array クラスはすべての配列型の基底クラスです。 System.Array クラスには、ランク、長さ、および配列の下限と上限を決定するためのプロパティに加え、配列のアクセス、並べ替え、検索、コピー、および作成するためのメソッドがあります。

これらの配列型は動的で、基底クラスライブラリで定義されている対応する静的型はありません。要素型とランクのそれぞれの組み合わせを配列の別個の型として考えると便利です。このため、整数の 1 次元配列の型は double 型の 1 次元配列の型とは異なります。同様に、整数の 2 次元配列は整数の 1 次元配列とは異なります。型を比較するときに、配列の境界は考慮されません。

次の表に示すように、マネージド配列の任意のインスタンスは、特定の要素の型、ランク、および下限があります。

マネージド配列型	要素型	順位	下限	シグネチャの表記
ELEMENT_TYPE_ARRAY	型で指定。	ランクで指定。	必要に応じて境界で指定。	type[n,m]
ELEMENT_TYPE_CLASS	不明	不明	不明	System.Array
ELEMENT_TYPE_SZARRAY	型で指定。	1	0	type[n]

アンマネージ配列

アンマネージ配列は、COM スタイルのセーフ配列または固定長または可変長の C スタイルの配列です。セーフ配列は、関連付けられた配列データの型、ランク、および境界を格納する自己記述型の配列です。 C スタイル配列は下限が 0 に固定された 1 次元型の配列です。マーシャリングサービスには、両方の配列型の制限されたサポートがあります。

.NET コードへの配列パラメーターの引き渡し

C スタイル配列とセーフ配列は、どちらもセーフ配列または C スタイル配列としてアンマネージコードから .NET コードに渡すことができます。次の表に、アンマネージ型の値とインポートされた型を示します。

アンマネージ型	インポートされた型
SafeArray(Type)	ELEMENT_TYPE_SZARRAY<ConvertedType> ランク = 1、下限 = 0。サイズはマネージドシグネチャで指定された場合にのみ判明します。ランク = 1 または下限 = 0 ではないセーフ配列は、SZARRAY としてマーシャリングできません。
Type[]	ELEMENT_TYPE_SZARRAY<ConvertedType> ランク = 1、下限 = 0。サイズはマネージドシグネチャで指定された場合にのみ判明します。

セーフ配列

セーフ配列がタイプライブラリから .NET アセンブリにインポートされるときに、配列は既知の型 (int など) の 1 次元配列に変換されます。パラメーターに適用される同じ型変換規則は、配列要素にも適用されます。たとえば、BSTR 型のセーフ配列は文字列のマネージド配列になり、バリアントのセーフ配列はオブジェクトのマネージド配列になります。 SAFEARRAY 要素型はタイプライブラリからキャプチャされ、UnmanagedType 列挙型の SAFEARRAY 値に保存されます。

セーフ配列のランクと境界はタイプライブラリからは判断できないため、ランクは 1 に等しく下限は 0 に等しいと見なされます。ランクと境界は、タイプライブラリインポーター (Tlbimp.exe) によって生成されるマネージドシグネチャで定義する必要があります。実行時にメソッドに渡されるランクが異なる場合、SafeArrayRankMismatchException がスローされます。実行時に渡される配列の型が異なる場合、SafeArrayTypeMismatchException がスローされます。次の例は、マネージドコードとアンマネージドコードでのセーフ配列を示しています。

アンマネージシグネチャ

HRESULT New1([in] SAFEARRAY( int ) ar);  
HRESULT New2([in] SAFEARRAY( DATE ) ar);  
HRESULT New3([in, out] SAFEARRAY( BSTR ) *ar);

マネージドシグネチャ

Sub New1(<MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType:=VT_I4)> _  
   ar() As Integer)  
Sub New2(<MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType:=VT_DATE)> _
   ar() As DateTime)  
Sub New3(ByRef <MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType:=VT_BSTR)> _
   ar() As String)

void New1([MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType=VT_I4)] int[] ar) ;  
void New2([MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType=VT_DATE)]
   DateTime[] ar);  
void New3([MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray, SafeArraySubType=VT_BSTR)]
   ref String[] ar);

多次元配列 (0 以外の値にバインドされたセーフ配列) は、Tlbimp.exe によって生成されたメソッドシグネチャが、ELEMENT_TYPE_SZARRAY ではなく ELEMENT_TYPE_ARRAY の要素型を示すように変更された場合に、マネージドコードにマーシャリングできます。または、Tlbimp.exe で /sysarray スイッチを使用してすべての配列を System.Array オブジェクトとしてインポートできます。渡される配列が多次元配列だとわかっている場合は、Tlbimp.exe で生成された Microsoft Intermediate Language (MSIL) コードを編集してから再コンパイルすることができます。 MSIL コードの変更方法の詳細については、「Customizing Runtime Callable Wrappers」(ランタイム呼び出し可能ラッパーのカスタマイズ) を参照してください。

C スタイル配列

C スタイル配列がタイプライブラリから .NET アセンブリにインポートされると、その配列は ELEMENT_TYPE_SZARRAY に変換されます。

配列要素型は、タイプライブラリから決定され、インポート中は保持されます。パラメーターに適用される同じ変換規則は、配列の要素にも適用されます。たとえば、LPStr 型の配列は、String 型の配列になります。 Tlbimp.exe は配列要素型をキャプチャし、MarshalAsAttribute 属性をパラメーターに適用します。

配列ランクは 1 と等しいと見なされます。ランクが 1 より大きい場合、配列は 1 次元配列として列優先順でマーシャリングされます。下限は常に = 0 です。

タイプライブラリには、固定長または可変長の配列を含めることができます。 Tlbimp.exe は、タイプライブラリから固定長配列のみをインポートできます。これは、タイプライブラリに可変長配列をマーシャリングするために必要な情報が不足しているためです。固定長配列では、サイズはタイプライブラリからインポートされ、パラメーターに適用される MarshalAsAttribute でキャプチャされます。

次の例に示すように、可変長配列を含むタイプライブラリを手動で定義する必要があります。

アンマネージシグネチャ

HRESULT New1(int ar[10]);  
HRESULT New2(double ar[10][20]);  
HRESULT New3(LPWStr ar[10]);

マネージドシグネチャ

Sub New1(<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst=10)> _  
   ar() As Integer)  
Sub New2(<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst=200)> _  
   ar() As Double)  
Sub New2(<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, _  
   ArraySubType=UnmanagedType.LPWStr, SizeConst=10)> _  
   ar() As String)

void New1([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst=10)] int[] ar);  
void New2([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst=200)] double[] ar);  
void New2([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray,
   ArraySubType=UnmanagedType.LPWStr, SizeConst=10)] String[] ar);

インターフェイス定義言語 (IDL) ソース内の配列に size_is 属性または length_is 属性を適用してサイズをクライアントに伝達することができますが、Microsoft インターフェイス定義言語 (MIDL) コンパイラはその情報をタイプライブラリに伝達しません。サイズがわからないと、相互運用マーシャリングサービスが配列要素をマーシャリングできません。その結果、可変長配列は参照引数としてインポートされます。次に例を示します。

アンマネージシグネチャ

HRESULT New1(int ar[]);  
HRESULT New2(int ArSize, [size_is(ArSize)] double ar[]);  
HRESULT New3(int ElemCnt, [length_is(ElemCnt)] LPStr ar[]);

マネージドシグネチャ

Sub New1(ByRef ar As Integer)  
Sub New2(ByRef ar As Double)  
Sub New3(ByRef ar As String)

void New1(ref int ar);
void New2(ref double ar);
void New3(ref String ar);

Tlbimp.exe によって生成された Microsoft Intermediate Language (MSIL) コードを編集して、マーシャラーに配列サイズを提供してから再コンパイルすることができます。 MSIL コードの変更方法の詳細については、「Customizing Runtime Callable Wrappers」(ランタイム呼び出し可能ラッパーのカスタマイズ) を参照してください。配列内の要素の数を示すには、次の方法のいずれかの方法で、MarshalAsAttribute 型をマネージドメソッド定義の配列パラメーターに適用します。

配列内の要素数を含む別のパラメーターを特定します。パラメーターは位置によって識別され、最初のパラメーターは番号 0 から始まります。

Sub [New](ElemCnt As Integer, _  
   \<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar() As Integer)

void New(  
   int ElemCnt,
   [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex=0)] int[] ar );

配列のサイズを定数として定義します。次に例を示します。

Sub [New](\<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst:=128)> _  
   ar() As Integer)

void New(  
   [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst=128)] int[] ar );

アンマネージドコードからマネージドコードに配列をマーシャリングする場合、マーシャラーはパラメーターに関連付けられた MarshalAsAttribute をチェックして配列サイズを決定します。配列サイズが指定されていない場合は、1 つの要素のみがマーシャリングされます。

Note

MarshalAsAttribute は、マネージド配列のアンマネージドコードへのマーシャリングには影響しません。その方向では、配列サイズは検査で決定されます。マネージド配列のサブセットをマーシャリングする方法はありません。

相互運用マーシャラーは、Windows 上では CoTaskMemAlloc と CoTaskMemFree メソッドを使用し、その他のオペレーティングシステムでは malloc と free メソッドを使用して、メモリの割り当てと取得を行います。アンマネージコードによって実行されるメモリの割り当てでは、これらのメソッドも使用する必要があります。

COM への配列の引き渡し

すべてのマネージド配列型は、マネージドコードからアンマネージドコードに渡すことができます。次の表に示すように、マネージド型とそれに適用される属性に応じて、セーフ配列または C スタイル配列として配列にアクセスできます。

マネージド配列型	エクスポート
ELEMENT_TYPE_SZARRAY<type>	UnmanagedType.SafeArray(type) UnmanagedType.LPArray 型はシグネチャで提供されます。ランクは常に 1 で、下限は常に 0 です。サイズは実行時に常に把握されています。
ELEMENT_TYPE_ARRAY<type><rank>[<bounds>]	UnmanagedType.SafeArray(type) UnmanagedType.LPArray 型、ランク、境界はシグネチャで提供されます。サイズは実行時に常に把握されています。
ELEMENT_TYPE_CLASS<System.Array>	UT_Interface UnmanagedType.SafeArray(type) 型、ランク、境界、およびサイズは実行時に常に把握されています。

LPSTR または LPWSTR を含む構造体の配列に関連する OLE オートメーションの制限があります。そのため、String フィールドは UnmanagedType.BSTR としてマーシャリングする必要があります。この操作を行わない場合、例外がスローされます。

ELEMENT_TYPE_SZARRAY

ELEMENT_TYPE_SZARRAY パラメーター (1 次元配列) を含むメソッドが .NET アセンブリからタイプライブラリにエクスポートされるときに、配列パラメーターが特定の型の SAFEARRAY に変換されます。同じ変換規則が配列要素型に適用されます。マネージド配列の内容はマネージドメモリから SAFEARRAY に自動的にコピーされます。次に例を示します。

マネージドシグネチャ

Sub [New](ar() As Long)  
Sub [New](ar() As String)

void New(long[] ar );  
void New(String[] ar );

アンマネージシグネチャ

HRESULT New([in] SAFEARRAY( long ) ar);
HRESULT New([in] SAFEARRAY( BSTR ) ar);

セーフ配列のランクは常に 1 で、下限は常に 0 です。サイズは実行時に渡されるマネージド配列のサイズによって決まります。

MarshalAsAttribute 属性を使用することで、配列を C スタイル配列としてマーシャリングすることもできます。次に例を示します。

マネージドシグネチャ

Sub [New](<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar() As Long, size as Integer)  
Sub [New](<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar() As String, size as Integer)  
Sub [New](<MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, _  
   ArraySubType= UnmanagedType.LPStr, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar() As String, size as Integer)

void New([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex=1)]
   long [] ar, int size );  
void New([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex=1)]
   String [] ar, int size );  
void New([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, ArraySubType=
   UnmanagedType.LPStr, SizeParamIndex=1)]
   String [] ar, int size );

アンマネージシグネチャ

HRESULT New(long ar[]);
HRESULT New(BSTR ar[]);
HRESULT New(LPStr ar[]);

マーシャラーには配列をマーシャリングするために必要な長さ情報がありますが、配列の長さは通常、呼び出し先に長さを伝えるために個別の引数として渡されます。

ELEMENT_TYPE_ARRAY

ELEMENT_TYPE_ARRAY パラメーターを含むメソッドが .NET アセンブリからタイプライブラリにエクスポートされるときに、配列パラメーターが特定の型の SAFEARRAY に変換されます。マネージド配列の内容はマネージドメモリから SAFEARRAY に自動的にコピーされます。次に例を示します。

マネージドシグネチャ

Sub [New](ar(,) As Long)  
Sub [New](ar(,) As String)

void New( long [,] ar );  
void New( String [,] ar );

アンマネージシグネチャ

HRESULT New([in] SAFEARRAY( long ) ar);
HRESULT New([in] SAFEARRAY( BSTR ) ar);

セーフ配列のランク、サイズ、およ境界は、マネージド配列の特性によって実行時に決定されます。

MarshalAsAttribute 属性を適用することで、配列を C スタイル配列としてマーシャリングすることもできます。次に例を示します。

マネージドシグネチャ

Sub [New](<MarshalAs(UnmanagedType.LPARRAY, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar(,) As Long, size As Integer)  
Sub [New](<MarshalAs(UnmanagedType.LPARRAY, _  
   ArraySubType:=UnmanagedType.LPStr, SizeParamIndex:=1)> _  
   ar(,) As String, size As Integer)

void New([MarshalAs(UnmanagedType.LPARRAY, SizeParamIndex=1)]
   long [,] ar, int size );  
void New([MarshalAs(UnmanagedType.LPARRAY,
   ArraySubType= UnmanagedType.LPStr, SizeParamIndex=1)]
   String [,] ar, int size );

アンマネージシグネチャ

HRESULT New(long ar[]);
HRESULT New(LPStr ar[]);

入れ子にされた配列をマーシャリングすることはできません。たとえば、次のシグネチャをタイプライブラリエクスポーター (Tlbexp.exe) を使用してエクスポートすると、エラーが発生します。

マネージドシグネチャ

Sub [New](ar()()() As Long)

void New(long [][][] ar );

ELEMENT_TYPE_CLASS <System.Array>

System.Array パラメーターを含むメソッドが .NET アセンブリからタイプライブラリにエクスポートされるときに、配列パラメーターが特定の型の _Array インターフェイスに変換されます。マネージド配列の内容には、 _Array インターフェイスのメソッドとプロパティを介してのみアクセスできます。 MarshalAsAttribute 属性を使用することで、System.Array を SAFEARRAY としてマーシャリングすることもできます。セーフ配列としてマーシャリングすると、配列要素はバリアントとしてマーシャリングされます。次に例を示します。

マネージドシグネチャ

Sub New1( ar As System.Array )  
Sub New2( <MarshalAs(UnmanagedType.Safe array)> ar As System.Array )

void New1( System.Array ar );  
void New2( [MarshalAs(UnmanagedType.Safe array)] System.Array ar );

アンマネージシグネチャ

HRESULT New([in] _Array *ar);
HRESULT New([in] SAFEARRAY(VARIANT) ar);

構造体内の配列

アンマネージ構造体には、埋め込まれた配列を含めることができます。既定では、これらの埋め込まれた配列フィールドは SAFEARRAY としてマーシャリングされます。次の例では、s1 が構造体そのものに直接割り当てられている埋め込まれた配列です。

アンマネージ表現

struct MyStruct {  
    short s1[128];  
}

UnmanagedType としてマーシャリングできる配列で、MarshalAsAttribute フィールドを設定する必要があります。サイズは定数としてのみ設定できます。次のコードは、MyStruct の対応するマネージド定義を示しています。

Public Structure <StructLayout(LayoutKind.Sequential)> MyStruct  
   Public <MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst := 128)> _  
     s1() As Short  
End Structure

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
public struct MyStruct {  
   [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=128)] public short[] s1;  
}

配列に対する既定のマーシャリング

マネージド配列

アンマネージ配列

.NET コードへの配列パラメーターの引き渡し

セーフ配列

C スタイル配列

COM への配列の引き渡し

ELEMENT_TYPE_SZARRAY

マネージドシグネチャ

アンマネージシグネチャ

マネージドシグネチャ

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ELEMENT_TYPE_ARRAY

マネージドシグネチャ

アンマネージシグネチャ

マネージドシグネチャ

アンマネージシグネチャ

マネージドシグネチャ

ELEMENT_TYPE_CLASS <System.Array>

マネージドシグネチャ

アンマネージシグネチャ

構造体内の配列

アンマネージ表現

関連項目

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その他のリソース

配列に対する既定のマーシャリング

マネージド配列

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ELEMENT_TYPE_SZARRAY

マネージド シグネチャ

アンマネージ シグネチャ

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