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C++で作成された以下のような関数(API)をC#から呼び出したいと考えています。

C++側の例:

extern "C" LONG WINAPI hoge(short Type, void *Param1, void *Param2, void *Param3)
{
    switch(Type){
        //Typeに応じて、param1~3をshortやLong、BOOLにキャストして与えられたポインタに値を格納
        case 0:     //shortにキャストして値を
            *(short *)Param1 = hoge[index].hoge;
            break;
            case…
    }

躓いておりますのは、C#側で変数の型を不定にするという処理でございます。

上記関数は、Typeという変数に応じて、各パラメータの内容が処理内で変わりまして、変数の型も異なります。

以下のようにC#側で変数を決め打ちで呼び出す形は成功するのですが、不定な型の宣言で苦慮しております。
※ネットで調べておりますと、IntPtr型で何とかなりそうな気もして、下部のコードも試しましたが上手く行っておりません。

このような関数の呼び出しで良い知見ございましたら、アドバイスを頂けますと幸いでございます。

成功例

実際に使用する変数で定義して、ref で渡すと上手く行きます。
但し、変数が固定化されてしまい、関数の使い方が制限されてしまいます。

C#の例:

[DllImport("hogehoge.dll")] static extern int hoge(short Type, ref short Param1, ref short Param2, ref bool Param3);

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    short sParam1 = 0, sParam2 = 0
    bool Flag = false;

    hoge(0, ref sParam1, ref sParam2, ref Flag);
    textBox1.Text += sParam1.ToString() + "\r\n";
}

失敗例

IntPtrを用いて、C#側で実際に用いる変数のポインタを取得してそれをDLLに渡す処理を検討しました。
出来れば、このような形でC#側を実装したいのですが、そもそもこのようなアプローチが間違っているのかからご意見をいただけますと幸いです。 ※GCHANDLEでpinnedとしているのは、ガーベージコレクタでの収集対策が必要と考えている為です。

失敗の内容としては、C#からC++にIntPtrで渡している変数に、C++側の処理の結果が反映されないという点と、
GCHandle Pter1 = GCHandle.Alloc(sParam1, GCHandleType.Pinned);とした後には、C#側での操作も変数に反映されないという点、
bool型の変数に、GCHANDLE.ALLOCをすると例外エラーで落ちてしまうという点です。(shortにするとビルドは通ります。)

DllImport("hogehoge.dll")] static extern int hoge(short Type, IntPtr Param1, IntPtr Param2, IntPtr Param3);

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    short sParam1 = 0, sParam2 = 0
    bool Flag = false;

    IntPtr PsParam1;
    IntPtr PsParam2;
    IntPtr PFlag; 

    GCHandle Pter1 = GCHandle.Alloc(sParam1, GCHandleType.Pinned);
    GCHandle Pter2 = GCHandle.Alloc(sParam2, GCHandleType.Pinned);
    GCHandle Pter3 = GCHandle.Alloc(Flag, GCHandleType.Pinned); // 実際にはここで例外エラーがでます。bool型からshort型に変数を変えるとビルドが通るのですが、bool型の変数で、GCHANDLE.ALLOCは使えないのでしょうか。

    PsParam1 = Pter1.AddrOfPinnedObject();
    PsParam2 = Pter2.AddrOfPinnedObject();
    PFlag = Pter3.AddrOfPinnedObject();

    Ret = hoge(0, PsParam1, PsParam2, PFlag);
    textBox1.Text += sParam1.ToString() + "\r\n";

    Pter1.Free();
    Pter2.Free();
    Pter3.Free();
}
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  • C#側の変数に反映されないのは、GCHandle.Allocの第一引数がobject型なのでボクシングされた値が渡されます。 従って、 short sParam1 = 0, sParam2 = 0 とは別のポインターを指します。
    – udaken
    Commented 2021年3月17日 13:43

2 件の回答 2

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引数の異なるメソッドはオーバーロード定義可能なので

[DllImport("hogehoge.dll")]
static extern int hoge(short Type, ref short Param1, ref short Param2, ref bool Param3);
[DllImport("hogehoge.dll")]
static extern int hoge(short Type, ref int Param1, ref int Param2, ref int Param3);

のように必要な引数パターンを定義しておくことをお勧めします。なお、C++ → C#に値が送られ、C# → C++に値が送られない引数に関してはrefではなくoutとすることができます。というのもout引数は事前に初期化する必要がないため、呼び出時に変数宣言できます。

[DllImport("hogehoge.dll")]
static extern int hoge(short Type, out short Param1, out short Param2, out bool Param3);

void button1_Click(object sender, EventArgs e) {
    hoge(0, out short sParam1, out short sParam2, out bool Flag);
    textBox1.Text += $"{sParam1}\r\n";
}

もちろん、失敗例のようなアプローチでIntPtrを渡す方法でも可能ですが、その場合も結局は

short sParam1 = 0, sParam2 = 0
bool Flag = false;

のように呼び出し側は渡すべきデータ型を把握している必要がありますからIntPtrで統一する意義があまりありません。


どうしてもIntPtrを使う場合、コンパイルオプション/unsafeを指定した上でunsafeを使うのが楽です。変数のアドレスが取得できるので、void*を引数に取るIntPtrコンストラクタに渡せば済みます。

DllImport("hogehoge.dll")]
static extern int hoge(short Type, IntPtr Param1, IntPtr Param2, IntPtr Param3);

void button1_Click(object sender, EventArgs e) {
    unsafe {
        short sParam1 = 0, sParam2 = 0
        bool Flag = false;
        Ret = hoge(0, new IntPtr(&sParam1), new IntPtr(&sParam2), new IntPtr(&Flag));
        textBox1.Text += $"{sParam1}\r\n";
    }
}
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  • 丁寧にご回答頂き誠にありがとうございます。諸々承知致しました。 同じメソッド名で、複数の引数型で宣言することが可能等分かっておらず、大変勉強になりました。この度はアドバイス頂きまして本当にありがとうございます。
    – hoshikawa
    Commented 2021年3月18日 5:30
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「 DLL の呼び方」は @sayuri さんの回答で言い尽くされているので、実用に供する際には更に1枚 wrapper をかませるといいですね。

class Hoge
{
    enum HogeArgType : short
    {
        SHORT = 0,
        DOUBLE = 1,
        LONG = 2,
    }
    [DllImport("hoge.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)] extern static int hoge(HogeArgType tshort, ref short p1, ref short p2, ref short p3);
    [DllImport("hoge.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)] extern static int hoge(HogeArgType tdouble, ref double p1, ref double p2, ref double p3);
    [DllImport("hoge.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)] extern static int hoge(HogeArgType tlong, ref long p1, ref long p2, ref long p3);

    private static int hoge(ref short p1, ref short p2, ref short p3)
    {
        return hoge(HogeArgType.SHORT, ref p1, ref p2, ref p3);
    }
    public void TestShort()
    {
        short s1 = 1, s2 = 2, s3 = 3;
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(hoge(ref s1, ref s2, ref s3));
    }
    // double / long についても同様なので略
}

元 DLL をソースレベルで直すのが良いに決まっていますが。

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