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简介

我正在尝试使用P / Invoke来注册一个带有本机dll的回调结构。当调用使本机dll调用回调的函数时，会发生AccessViolationException。我构建了一个“小”测试用例，演示了由2个文件组成的行为，native.cpp编译成native.dll，clr.cs编译成可执行文件。

native.cpp


extern "C" {

typedef void (*returncb)(int i);

typedef struct _Callback {
    int (*cb1)();
    int (*cb2)(const char *str);
    void (*cb3)(returncb cb, int i);
} Callback;

static Callback *cbStruct;

__declspec(dllexport) void set_callback(Callback *cb) {
    cbStruct = cb;
   std::cout << "Got callbacks: " << std::endl <<
        "cb1: " << std::hex << cb->cb1 << std::endl <<
        "cb2: " << std::hex << cb->cb2 << std::endl <<
        "cb3: " << std::hex << cb->cb3 << std::endl;
}


void return_callback(int i) {
    std::cout << "[Native] Callback from callback 3 with input: " << i << std::endl;
}

__declspec(dllexport) void exec_callbacks() {
    std::cout << "[Native] Executing callback 1 at " << std::hex << cbStruct->cb1 << std::endl;
    std::cout << "[Native] Result: " << cbStruct->cb1() << std::endl;
    std::cout << "[Native] Executing callback 2 at " << std::hex << cbStruct->cb2 << std::endl;
    std::cout << "[Native] Result: " << cbStruct->cb2("2") << std::endl;
    std::cout << "[Native] Executing callback 3 with input 3 at " << std::hex << cbStruct->cb3 << std::endl;
    cbStruct->cb3(return_callback, 3);
    std::cout << "[Native] Executing callback 3 with input 4 at " << std::hex << cbStruct->cb3 << std::endl;
    cbStruct->cb3(return_callback, 4);
}

}

clr.cs


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace clr {
    public delegate void returncb(Int32 i);

    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
    public delegate int cb1();
    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
    public delegate int cb2(string str);
    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
    public delegate void cb3(returncb cb, Int32 i);

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    struct Callback {
        [MarshalAs(UnmanagedType.FunctionPtr)]
        public cb1 c_cb1;
        [MarshalAs(UnmanagedType.FunctionPtr)]
        public cb2 c_cb2;
        [MarshalAs(UnmanagedType.FunctionPtr)]
        public cb3 c_cb3;
    }

    class Program {
        static int cb1Impl() {
            Console.WriteLine("[Managed] callback 1");
            return 1;
        }

        static int cb2Impl(string c) {
            Console.WriteLine("[Managed] callback 2");
            return int.Parse(c);
        }

        static void cb3Impl(returncb cb, Int32 i) {
            Console.WriteLine("[Managed] callback 3");
            Console.WriteLine("[Managed] Executing callback to native.");
            cb(i);
        }

        [DllImport("native.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        static extern void set_callback(ref Callback cb);

        [DllImport("native.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        static extern void exec_callbacks();

        static void Main(string[] args) {
            Callback cb;
            cb.c_cb1 = new cb1(cb1Impl);
            cb.c_cb2 = new cb2(cb2Impl);
            cb.c_cb3 = new cb3(cb3Impl);

            Console.WriteLine("Beginning test.");
            Console.WriteLine("Sending callbacks: ");
            Console.WriteLine("cb1: " + Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(cb.c_cb1));
            Console.WriteLine("cb2: " + Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(cb.c_cb1));
            Console.WriteLine("cb3: " + Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(cb.c_cb1));
            set_callback(ref cb);
            exec_callbacks();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

结果

调用此结果会导致exec_callbacks（）抛出AccessViolationException。 cb1已成功调用，但cb2未成功调用。此外，本机代码显示在调用cb2之前，其地址已更改。为什么会这样？据我所知，没有一个代表应该是gc'ed。作为额外的信息，编组IntPtr的结构并使用Marshal.GetFunctionPtrForDelegate正常工作（即使对于获取本机ptr来调用的cb3），但是，能够直接封送代理更有意义/更具可读性。

Answer 1

问题是cb1，cb2和cb3是堆分配的，即使它们的存储（结构）不是。因此它们每个都受GC（压缩/重定位，因此使最初传入的指针无效）。

在传入结构之前，应该固定cb1，cb2和cb3中的每一个，理想情况是在它们被新建之后立即固定。否则他们可能会重新安置在记忆中。

是否决定使用结构来构建经典功能映射以避免此重定位？如果是这样，它最终没有帮助。

Answer 2

首先，发布明确的repro代码的荣誉。现在你的代码有几个问题：

最重要的是，你在set_callback中接收的cb指针（来自C＃ref参数）并存储在cbStruct中是不安全的。在set_callback返回后，无法保证它指向的结构将保持不变。如果您更改代码以便通过值传递结构的副本，我认为您的错误将会消失。
所有三个Marshal.GetFunctionPointerForDelegate调用都传递给第一个委托。
如果您想确定委托仍然有效，请在调用exec_callbacks之后插入对GC.KeepAlive（cb.c_cb1）等的调用。

Answer 3

几天前我遇到了类似的问题。虽然指向结构的指针仍然有效，但是从第一次回调返回后，结构中的函数指针发生了变化。我的方法完全如示例代码中所示。而不是通过val传递结构的副本，我决定传递一个指针并复制它在set_callback中指向的结构，它可以工作。

__declspec(dllexport) void __stdcall set_callback(Callback *cb) {
    cbStruct = new Callback(*cb);
    // TODO: Clean up memory e.g. in release_callback()
}

为什么编组回调委托的结构会导致AccessViolationException

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3 个答案: