陣列的預設封送處理

文章
04/25/2024

在包含整個 Managed 程式碼的應用程式中，Common Language Runtime 會將陣列類型傳遞為 In/Out 參數。相較之下，Interop 封送處理器預設會將陣列傳遞為 In 參數。

使用關聯最佳化，與相同 Apartment 中的物件互動時，Blittable 陣列可以操作為 In/Out 參數。不過，如果您稍後將程式碼匯出至用來產生跨電腦 Proxy 的型別程式庫，並且使用該程式庫跨 Apartment 封送處理呼叫，則呼叫可以回復為實際 In 參數行為。

陣列本質上相當複雜，而且 Managed 與 Unmanaged 陣列之間的區別保證資訊比其他非 Blittable 類型還要多。

Managed 陣列

Managed 陣列類別可能會不同；不過，System.Array 類別是所有陣列類型的基底類別。 System.Array 類別的屬性可以判斷陣列的順位、長度以及下限和上限，以及用來存取、排序、搜尋、複製和建立陣列的方法。

這些陣列類型是動態的，而且沒有基底類別庫中所定義的對應靜態類型。很容易就會將每個項目類型和順位組合視為不同類型的陣列。因此，一維整數陣列的類型與一維 Double 類型陣列不同。同樣地，二維整數陣列與一維整數陣列不同。比較類型時，不會考慮陣列界限。

如下表所示，任何 Managed 陣列執行個體都必須是特定項目類型、順位和下限。

Managed 陣列類型	項目類型	順位	下限	簽章標記法
ELEMENT_TYPE_ARRAY	依類型指定。	依順位指定。	選擇性依界限指定。	type [ n,m ]
ELEMENT_TYPE_CLASS	未知	未知	未知	System.Array
ELEMENT_TYPE_SZARRAY	依類型指定。	1	0	type [ n ]

Unmanaged 陣列

Unmanaged 陣列是具有固定或變動長度的 COM 樣式安全陣列或 C 樣式陣列。安全陣列是自我描述陣列，具有關聯陣列資料的類型、順位和界限。 C 樣式陣列是固定下限為 0 的一維類型陣列。封送處理服務具有這兩種類型之陣列的有限支援。

將陣列參數傳遞給 .NET 程式碼

從 Unmanaged 程式碼，可以將 C 樣式陣列和安全陣列以安全陣列或 C 樣式陣列形式傳遞給 .NET 程式碼。下表顯示 Unmanaged 類型值和匯入的類型。

Unmanaged 類型	匯入的類型
SafeArray( Type )	ELEMENT_TYPE_SZARRAY < ConvertedType > 順位 = 1，下限 = 0。只有在 Managed 簽章中提供時，才會知道大小。不是順位 = 1 或下限 = 0 的安全陣列無法封送處理為 SZARRAY。
Type []	ELEMENT_TYPE_SZARRAY < ConvertedType > 順位 = 1，下限 = 0。只有在 Managed 簽章中提供時，才會知道大小。

安全陣列

將安全陣列從型別程式庫匯入至 .NET 組件時，會將陣列轉換成一維已知類型陣列 (例如 int)。套用至參數的相同類型轉換規則也會套用至陣列項目。例如，BSTR 類型的安全陣列變成 Managed 字串陣列，而變異值的安全陣列變成 Managed 物件陣列。 SAFEARRAY 項目類型擷取自型別程式庫，並儲存至 UnmanagedType 列舉的 SAFEARRAY 值中。

因為無法從型別程式庫判斷安全陣列的順位和界限，所以順位會假設等於 1，而下限假設等於 0。順位和界限必須定義於型別程式庫匯入工具 (Tlbimp.exe) 所產生的 Managed 簽章中。如果在執行階段傳遞給方法的順位不同，則會擲回 SafeArrayRankMismatchException。如果在執行階段傳遞的陣列類型不同，則會擲回 SafeArrayTypeMismatchException。下列範例示範 Managed 和 Unmanaged 程式碼中的安全陣列。

Unmanaged 簽章

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

Managed 簽章

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);

如果修改 Tlbimp.exe 所產生的方法簽章以指出項目類型為 ELEMENT_TYPE_ARRAY 而非 ELEMENT_TYPE_SZARRAY，則可以將多維度或非零繫結的安全陣列封送處理至受控程式碼。或者，您可以搭配使用 /sysarray 參數與 Tlbimp.exe，以將所有陣列匯入為 System.Array 物件。如果所傳遞的陣列已知為多維度，您可以編輯 Tlbimp.exe 所產生的中繼語言 (CIL) 程式碼，然後重新進行編譯。如需如何修改 CIL 程式碼的詳細資料，請參閱自訂執行階段可呼叫包裝函式。

C 樣式陣列

將 C 樣式陣列從型別程式庫匯入至 .NET 組件時，會將陣列轉換成 ELEMENT_TYPE_SZARRAY。

陣列項目類型取決於型別程式庫，並且在匯入期間保留。套用至參數的相同轉換規則也會套用至陣列項目。例如，LPStr 類型陣列會成為 String 類型陣列。 Tlbimp.exe 會擷取陣列項目類型，並將 MarshalAsAttribute 屬性套用至參數。

陣列順位會假設等於 1。如果順位大於 1，則會以資料行主要順序將陣列封送處理為一維陣列。下限一律會等於 0。

型別程式庫可以包含固定或可變長度的陣列。 Tlbimp.exe 只能從型別程式庫中匯入固定長度陣列，因為型別程式庫缺少封送處理可變長度陣列所需的資訊。使用固定長度陣列，會從型別程式庫中匯入大小，並將其擷取於套用至參數的 MarshalAsAttribute 中。

您必須手動定義包含可變長度陣列的型別程式庫，如下列範例所示。

Unmanaged 簽章

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

Managed 簽章

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);

雖然您可以將 size_is 或 length_is 屬性套用至介面定義語言 (IDL) 來源中的陣列以將大小傳送至用戶端，但是 Microsoft 介面定義語言 (MIDL) 編譯器不會將該資訊傳播至型別程式庫。如果不知道大小，則 Interop 封送處理服務無法封送處理陣列項目。因此，會將可變長度的陣列匯入為參考引數。例如：

Unmanaged 簽章

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

Managed 簽章

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);

您可以編輯 Tlbimp.exe 所產生的通用中間語言 (CIL) 程式碼，然後重新進行編譯，以提供具有陣列大小的封送處理器。如需如何修改 CIL 程式碼的詳細資料，請參閱自訂執行階段可呼叫包裝函式。若要指出陣列中的項目數，請使用下列其中一種方式，將 MarshalAsAttribute 類型套用至 Managed 方法定義的陣列參數：

識別包含陣列中項目數的另一個參數。參數是以位置進行識別，而第一個參數開始於數字 0。

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

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

將陣列的大小定義為常數。例如：

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

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

將陣列從非受控程式碼封送處理至受控程式碼時，封送處理器會檢查與判斷陣列大小的參數建立關聯的 MarshalAsAttribute。如果未指定陣列大小，則只能封送處理一個項目。

注意

MarshalAsAttribute 不會影響從受控陣列封送處理至非受控程式碼。在該方向，陣列大小取決於檢查。沒有任何方法可以封送處理 Managed 陣列的子集。

Interop 封送器使用 Windows 上的 CoTaskMemAlloc 和 CoTaskMemFree 方法，或其他作業系統上的 malloc 和 free 方法來配置和擷取記憶體。 Unmanaged 程式碼所執行的記憶體配置也必須使用這些方法。

將陣列傳遞給 COM

所有 Managed 陣列類型都可以從 Managed 程式碼傳遞至 Unmanaged 程式碼。根據 Managed 類型和其套用的屬性，陣列可以存取為安全陣列或 C 樣式陣列，如下表所示。

Managed 陣列類型	匯出為
ELEMENT_TYPE_SZARRAY < type >	UnmanagedType .SafeArray( type ) UnmanagedType.LPArray 類型是在簽章中提供。順位一律為 1，下限一律為 0。在執行階段，一律會知道大小。
ELEMENT_TYPE_ARRAY < type > < rank >[< bounds >]	UnmanagedType.SafeArray( type ) UnmanagedType.LPArray 在簽章中，提供類型、順位和界限。在執行階段，一律會知道大小。
ELEMENT_TYPE_CLASS <System.Array>	UT_Interface UnmanagedType.SafeArray( type ) 在執行階段，一律可辨識類型、順位、界限和大小。

與包含 LPSTR 或 LPWSTR 之結構陣列有關的 OLE Automation 限制。因此，必須將 [字串] 欄位封送處理為 UnmanagedType.BSTR。否則，系統將擲回例外狀況。

ELEMENT_TYPE_SZARRAY

將包含 ELEMENT_TYPE_SZARRAY 參數 (一維陣列) 的方法從 .NET 組件匯出至型別程式庫時，會將陣列參數轉換成指定類型的 SAFEARRAY。相同的轉換規則會套用至陣列項目類型。 Managed 陣列的內容會自動從 Managed 記憶體複製至 SAFEARRAY。例如：

Managed 簽章

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

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

Unmanaged 簽章

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

安全陣列的順位一律為 1，而下限一律為 0。在執行階段，大小取決於所傳遞 Managed 陣列的大小。

使用 MarshalAsAttribute 屬性，也可以將陣列封送處理為 C 樣式陣列。例如：

Managed 簽章

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 );

Unmanaged 簽章

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

雖然封送處理器具有封送處理陣列所需的長度資訊，但是陣列長度通常會傳遞為個別引數，以將長度傳遞給被呼叫者。

ELEMENT_TYPE_ARRAY

將包含 ELEMENT_TYPE_ARRAY 參數的方法從 .NET 組件匯出至型別程式庫時，會將陣列參數轉換成指定類型的 SAFEARRAY。 Managed 陣列的內容會自動從 Managed 記憶體複製至 SAFEARRAY。例如：

Managed 簽章

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

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

Unmanaged 簽章

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

在執行階段，安全陣列的順位、大小和界限是取決於 Managed 陣列的特性。

套用 MarshalAsAttribute 屬性，也可以將陣列封送處理為 C 樣式陣列。例如：

Managed 簽章

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 );

Unmanaged 簽章

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

無法封送處理巢狀陣列。例如，下列簽章會在使用型別程式庫匯出工具 (Tlbexp.exe) 匯出時產生錯誤。

Managed 簽章

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

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

ELEMENT_TYPE_CLASS <System.Array>

將包含 System.Array 參數的方法從 .NET 組件匯出至型別程式庫時，會將陣列參數轉換成 _Array 介面。 Managed 陣列的內容只能透過 _Array 介面的方法和屬性進行存取。使用 MarshalAsAttribute 屬性，也可以將 System.Array 封送處理為 SAFEARRAY。封送處理為安全陣列時，會將陣列項目封送處理為變異值。例如：

Managed 簽章

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

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

Unmanaged 簽章

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

結構內的陣列

Unmanaged 結構可以包含內嵌的陣列。根據預設，會將這些內嵌的陣列欄位封送處理為 SAFEARRAY。在下列範例中，s1 是直接配置在結構本身內的內嵌陣列。

Unmanaged 呈現

struct MyStruct {
    short s1[128];
}

陣列可以封送處理為 UnmanagedType，這需要您設定 MarshalAsAttribute 欄位。大小只能設定為常數。下列程式碼示範 MyStruct 的對應 Managed 定義。

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;
}

分享方式：

陣列的預設封送處理

Managed 陣列

Unmanaged 陣列

將陣列參數傳遞給 .NET 程式碼

安全陣列

C 樣式陣列

將陣列傳遞給 COM

ELEMENT_TYPE_SZARRAY

Managed 簽章

Unmanaged 簽章

Managed 簽章

Unmanaged 簽章

ELEMENT_TYPE_ARRAY

Managed 簽章

Unmanaged 簽章

Managed 簽章

Unmanaged 簽章

Managed 簽章

ELEMENT_TYPE_CLASS <System.Array>

Managed 簽章

Unmanaged 簽章

結構內的陣列

Unmanaged 呈現

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