Пример структур

Статья
08/11/2011

В этом примере показан способ передачи структуры, указывающей на вторую структуру; способ передачи структуры с вложенной структурой; способ передачи структуры с вложенным массивом.

В примере Structs используются следующие неуправляемые функции, показанные со своим исходным объявлением функций.

Функция TestStructInStruct, экспортированная из PinvokeLib.dll.
```
int TestStructInStruct(MYPERSON2* pPerson2);
```
Функция TestStructInStruct3, экспортированная из PinvokeLib.dll.
```
void TestStructInStruct3(MYPERSON3 person3);
```
Функция TestArrayInStruct, экспортированная из PinvokeLib.dll.
```
void TestArrayInStruct( MYARRAYSTRUCT* pStruct );
```

Библиотека PinvokeLib.dll — это специализированная неуправляемая библиотека, содержащая реализации ранее описанных функций и четыре структуры: MYPERSON, MYPERSON2, MYPERSON3 и MYARRAYSTRUCT. Эти структуры содержат следующие элементы:

typedef struct _MYPERSON
{
   char* first; 
   char* last; 
} MYPERSON, *LP_MYPERSON;

typedef struct _MYPERSON2
{
   MYPERSON* person;
   int age; 
} MYPERSON2, *LP_MYPERSON2;

typedef struct _MYPERSON3
{
   MYPERSON person;
   int age; 
} MYPERSON3;

typedef struct _MYARRAYSTRUCT
{
   bool flag;
   int vals[ 3 ]; 
} MYARRAYSTRUCT;

Управляемые структуры MyPerson, MyPerson2, MyPerson3 и MyArrayStruct обладают следующими характеристиками:

Структура MyPerson содержит только члены-строки. При передаче строк в неуправляемую функцию в поле CharSet для них задается формат ANSI.
Структура MyPerson2 содержит указатель IntPtr на структуру MyPerson. Тип IntPtr перемещает исходный указатель на неуправляемую структуру, поскольку приложения .NET Framework не используют указателей, если код не помечен как небезопасный.
Структура MyPerson3 содержит структуру MyPerson в качестве вложенной структуры. Вложенная структура может быть выровнена путем помещения ее элементов прямо в основную структуру, или ее можно оставить вложенной, как показано в примере.
Структура MyArrayStruct содержит массив целочисленных значений. Атрибут MarshalAsAttribute задает для перечисления UnmanagedType значение ByValArray, используемое, чтобы указать число элементов в массиве.

Для всех структур этого примера применяется атрибут StructLayoutAttribute, гарантирующий последовательное размещение элементов в памяти в порядке их появления.

Класс LibWrap содержит управляемые прототипы методов TestStructInStruct, TestStructInStruct3 и TestArrayInStruct, вызываемые классом App. Каждый прототип объявляет один параметр следующим образом.

TestStructInStruct объявляет в качестве своего параметра ссылку на тип MyPerson2.
TestStructInStruct3 в качестве своего параметра объявляет тип MyPerson3 и передает параметр по значению.
TestArrayInStruct объявляет в качестве своего параметра ссылку на тип MyArrayStruct.

Если параметр не содержит ключевое слово ref (ByRef в Visual Basic), структуры, выступающие в роли аргументов методов, передаются по значению. Например, метод TestStructInStruct передает в неуправляемый код ссылку (значение адреса) на объект типа MyPerson2. Чтобы работать со структурой, на которую указывает MyPerson2, в примере с помощью методов Marshal.AllocCoTaskMem и Marshal.SizeOfсоздается буфер заданного размера и возвращается его адрес. Далее в неуправляемый буфер копируется содержимое управляемой структуры. В заключение используются метод Marshal.PtrToStructure для маршалинга данных из неуправляемого буфера в управляемый объект и метод Marshal.FreeCoTaskMem для освобождения неуправляемого блока памяти.

Объявление прототипов

' Declares a managed structure for each unmanaged structure.
<StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet := CharSet.Ansi)> _
Public Structure MyPerson
    Public first As String
    Public last As String
End Structure 'MyPerson

<StructLayout(LayoutKind.Sequential)> _
Public Structure MyPerson2
    Public person As IntPtr
    Public age As Integer
End Structure 'MyPerson2

<StructLayout(LayoutKind.Sequential)> _
Public Structure MyPerson3
    Public person As MyPerson
    Public age As Integer
End Structure 'MyPerson3

<StructLayout(LayoutKind.Sequential)> _
Public Structure MyArrayStruct
    Public flag As Boolean
    <MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst:=3)> _
    Public vals As Integer()
End Structure 'MyArrayStruct

Public Class LibWrap
    ' Declares managed prototypes for unmanaged functions.
    Declare Function TestStructInStruct Lib "..\LIB\PinvokeLib.dll" ( _
        ByRef person2 As MyPerson2) As Integer

    Declare Function TestStructInStruct3 Lib "..\LIB\PinvokeLib.dll" ( _
        ByVal person3 As MyPerson3) As Integer

    Declare Function TestArrayInStruct Lib "..\LIB\PinvokeLib.dll" ( _
        ByRef myStruct As MyArrayStruct) As Integer
End Class 'LibWrap

// Declares a managed structure for each unmanaged structure.
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet=CharSet.Ansi)]
public struct MyPerson
{
    public string first;
    public string last;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct MyPerson2
{
    public IntPtr person;
    public int age;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct MyPerson3
{
    public MyPerson person;
    public int age;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct MyArrayStruct
{
    public bool flag;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=3)]
    public int[] vals;
}

public class LibWrap
{
    // Declares a managed prototype for unmanaged function.
    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    public static extern int TestStructInStruct(ref MyPerson2 person2);

    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    public static extern int TestStructInStruct3(MyPerson3 person3);

    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    public static extern int TestArrayInStruct(ref MyArrayStruct myStruct);
}

// Declares a managed structure for each unmanaged structure.
[StructLayout(LayoutKind::Sequential, CharSet=CharSet::Ansi)]
public value struct MyPerson
{
public:
    String^ first;
    String^ last;
};

[StructLayout(LayoutKind::Sequential)]
public value struct MyPerson2
{
public:
    IntPtr person;
    int age;
};

[StructLayout(LayoutKind::Sequential)]
public value struct MyPerson3
{
public:
    MyPerson person;
    int age;
};

[StructLayout(LayoutKind::Sequential)]
public value struct MyArrayStruct
{
public:
    bool flag;
    [MarshalAs(UnmanagedType::ByValArray, SizeConst=3)]
    array<int>^ vals;
};

public ref class LibWrap
{
public:
    // Declares a managed prototype for unmanaged function.
    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    static int TestStructInStruct(MyPerson2% person2);

    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    static int TestStructInStruct3(MyPerson3 person3);

    [DllImport("..\\LIB\\PinvokeLib.dll")]
    static int TestArrayInStruct(MyArrayStruct% myStruct);
};

Вызов функций

Public Class App
    Public Shared Sub Main()
        ' Structure with a pointer to another structure.
        Dim personName As MyPerson
        personName.first = "Mark"
        personName.last = "Lee"

        Dim personAll As MyPerson2
        personAll.age = 30

        Dim buffer As IntPtr = Marshal.AllocCoTaskMem(Marshal.SizeOf( _
            personName))
        Marshal.StructureToPtr(personName, buffer, False)

        personAll.person = buffer

        Console.WriteLine(ControlChars.CrLf & "Person before call:")
        Console.WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}", _
            personName.first, personName.last, personAll.age)

        Dim res As Integer = LibWrap.TestStructInStruct(personAll)

        Dim personRes As MyPerson = _
            CType(Marshal.PtrToStructure(personAll.person, _
            GetType(MyPerson)), MyPerson)

        Marshal.FreeCoTaskMem(buffer)

        Console.WriteLine("Person after call:")
        Console.WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}", _
        personRes.first, _
            personRes.last, personAll.age)

        ' Structure with an embedded structure.
        Dim person3 As New MyPerson3()
        person3.person.first = "John"
        person3.person.last = "Evans"
        person3.age = 27
        LibWrap.TestStructInStruct3(person3)

        ' Structure with an embedded array.
        Dim myStruct As New MyArrayStruct()

        myStruct.flag = False
        Dim array(2) As Integer
        myStruct.vals = array
        myStruct.vals(0) = 1
        myStruct.vals(1) = 4
        myStruct.vals(2) = 9

        Console.WriteLine(vbNewLine + "Structure with array before call:")
        Console.WriteLine(myStruct.flag)
        Console.WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals(0), _
            myStruct.vals(1), myStruct.vals(2))

        LibWrap.TestArrayInStruct(myStruct)
        Console.WriteLine(vbNewLine + "Structure with array after call:")
        Console.WriteLine(myStruct.flag)
        Console.WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals(0), _
            myStruct.vals(1), myStruct.vals(2))
    End Sub 'Main
End Class 'App

public class App
{
    public static void Main()
    {
        // Structure with a pointer to another structure.
        MyPerson personName;
        personName.first = "Mark";
        personName.last = "Lee";

        MyPerson2 personAll;
        personAll.age = 30;

        IntPtr buffer = Marshal.AllocCoTaskMem(Marshal.SizeOf(personName));
        Marshal.StructureToPtr(personName, buffer, false);

        personAll.person = buffer;

        Console.WriteLine("\nPerson before call:");
        Console.WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}",
            personName.first, personName.last, personAll.age);

        int res = LibWrap.TestStructInStruct(ref personAll);

        MyPerson personRes =
            (MyPerson)Marshal.PtrToStructure(personAll.person,
            typeof(MyPerson));

        Marshal.FreeCoTaskMem(buffer);

        Console.WriteLine("Person after call:");
        Console.WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}",
            personRes.first, personRes.last, personAll.age);

        // Structure with an embedded structure.
        MyPerson3 person3 = new MyPerson3();
        person3.person.first = "John";
        person3.person.last = "Evans";
        person3.age = 27;
        LibWrap.TestStructInStruct3(person3);

        // Structure with an embedded array.
        MyArrayStruct myStruct = new MyArrayStruct();

        myStruct.flag = false;
        myStruct.vals = new int[3];
        myStruct.vals[0] = 1;
        myStruct.vals[1] = 4;
        myStruct.vals[2] = 9;

        Console.WriteLine("\nStructure with array before call:");
        Console.WriteLine(myStruct.flag);
        Console.WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals[0],
            myStruct.vals[1], myStruct.vals[2]);

        LibWrap.TestArrayInStruct(ref myStruct);
        Console.WriteLine("\nStructure with array after call:");
        Console.WriteLine(myStruct.flag);
        Console.WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals[0],
            myStruct.vals[1], myStruct.vals[2]);
    }
}

public ref class App
{
public:
    static void Main()
    {
        // Structure with a pointer to another structure.
        MyPerson personName;
        personName.first = "Mark";
        personName.last = "Lee";

        MyPerson2 personAll;
        personAll.age = 30;

        IntPtr buffer = Marshal::AllocCoTaskMem(Marshal::SizeOf(personName));
        Marshal::StructureToPtr(personName, buffer, false);

        personAll.person = buffer;

        Console::WriteLine("\nPerson before call:");
        Console::WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}",
            personName.first, personName.last, personAll.age);

        int res = LibWrap::TestStructInStruct(personAll);

        MyPerson personRes =
            (MyPerson)Marshal::PtrToStructure(personAll.person,
            MyPerson::typeid);

        Marshal::FreeCoTaskMem(buffer);

        Console::WriteLine("Person after call:");
        Console::WriteLine("first = {0}, last = {1}, age = {2}",
            personRes.first, personRes.last, personAll.age);

        // Structure with an embedded structure.
        MyPerson3 person3;// = gcnew MyPerson3();
        person3.person.first = "John";
        person3.person.last = "Evans";
        person3.age = 27;
        LibWrap::TestStructInStruct3(person3);

        // Structure with an embedded array.
        MyArrayStruct myStruct;// = new MyArrayStruct();

        myStruct.flag = false;
        myStruct.vals = gcnew array<int>(3);
        myStruct.vals[0] = 1;
        myStruct.vals[1] = 4;
        myStruct.vals[2] = 9;

        Console::WriteLine("\nStructure with array before call:");
        Console::WriteLine(myStruct.flag);
        Console::WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals[0],
            myStruct.vals[1], myStruct.vals[2]);

        LibWrap::TestArrayInStruct(myStruct);
        Console::WriteLine("\nStructure with array after call:");
        Console::WriteLine(myStruct.flag);
        Console::WriteLine("{0} {1} {2}", myStruct.vals[0],
            myStruct.vals[1], myStruct.vals[2]);
    }
};

См. также

Основные понятия

Маршалинг классов, структур и объединений

Типы данных вызовов неуправляемого кода

Создание прототипов в управляемом коде

Поделиться через

Пример структур

Объявление прототипов

Вызов функций

См. также

Основные понятия

Дополнительные ресурсы