1。结构腐败

Question

我在C库中有一个结构：

#pragma pack(push, packing)
#pragma pack(1)

typedef struct
{
    unsigned int  ipAddress;
    unsigned char aMacAddress[6];
    unsigned int  nodeId;
} tStructToMarshall;

__declspec(dllexport) int SetCommunicationParameters(tStructToMarshall parameters);

此代码使用cl /LD /Zi Communication.c编译，以生成用于调试的DLL和PDB文件。

要从.Net应用程序使用此代码，我使用P/Invoke Interop Assistant为包装器DLL生成C＃代码：

这导致显示的C＃包装器，我修改它使用正确的DLL而不是"<unkown>"。另外，我确实想要aMacAddress的字节数组，而不是字符串（虽然我理解这通常会有用）：

[System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential, CharSet = System.Runtime.InteropServices.CharSet.Ansi)]
public struct tStructToMarshall
{
    /// unsigned int
    public uint ipAddress;
    /// unsigned char[6]
    [System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 6)]
    public byte[] aMacAddress;
        // ^^^^^^ Was "string"
    /// unsigned int
    public uint nodeId;
}

public partial class NativeMethods
{
    internal const string DllName = "lib/Communication.dll";

    /// Return Type: int
    ///parameters: tStructToMarshall->Anonymous_75c92899_b50d_4bea_a217_a69989a8d651
    [System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute(DllName, EntryPoint = "SetCommunicationParameters")]
                                                    // ^^^^^^^ Was "<unknown>"
    public static extern int SetCommunicationParameters(tStructToMarshall parameters);
}

我有两个问题： 1.当我将结构的值设置为非零值并查找节点ID时，它会被破坏或损坏。 IP地址和MAC地址都很好，但是数组之后的任何结构成员（包括其他数据类型）都被破坏，即使我指定了一位数值，也会在C输出中显示非常大的数字。 2.当我调用该方法时，我收到一条错误消息：

对PInvoke函数的调用''使堆栈失衡。这很可能是因为托管PInvoke签名与非托管目标签名不匹配。检查PInvoke签名的调用约定和参数是否与目标非托管签名匹配。

尝试调用不带参数的方法不会生成此异常。而且我很确定它与目标签名相匹配，因为这就是我生成它的方式！

如何解决这些问题？

Answer 1

1。结构腐败

这种腐败＆＃39;是由对齐问题引起的。互操作助手忽略#pragma pack(1)指令，并使用默认值described here。

使用以下规则对齐类型实例的字段：



类型的对齐方式是其最大元素（1,2,4,8等，字节）的大小或指定的包装大小，以较小者为准。



每个字段必须与其自身大小的字段（1,2,4,8等，字节）或类型的对齐方式对齐，以较小者为准。由于类型的默认对齐方式是其最大元素的大小（大于或等于所有其他字段长度），这通常意味着字段按其大小对齐。例如，即使一个类型中的最大字段是64位（8字节）整数或者Pack字段设置为8，字节字段在1字节边界上对齐，Int16字段在2字节边界上对齐，并且Int32字段在4字节边界上对齐。


在字段之间添加填充以满足对齐要求。

您在C中指定字段应在1字节边界上对齐。但是，你的C＃代码假设那里没有填充，特别是在你的6字节结构之后：

使用IP地址0x01ABCDEF，MAC地址{0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06}和节点ID 0x00000001，内存看起来像这样（忽略了字符串问题，如果你得到它就不会有问题对齐权）：

Byte   Value   C expects           .NET Expects:
0      0x01    \                   \
1      0xAB     } IP Address        } IP Address
2      0xCD     |                   |
3      0xEF    /                   /
4      0x01    } aMacAddress[0]    } aMacAddress[0]
5      0x02    } aMacAddress[1]    } aMacAddress[1]
6      0x03    } aMacAddress[2]    } aMacAddress[2]
7      0x04    } aMacAddress[3]    } aMacAddress[3]
8      0x05    } aMacAddress[4]    } aMacAddress[4]
9      0x06    } aMacAddress[5]    } aMacAddress[5]
10     0x00    \                   } Padding
11     0x00     } Node ID          } Padding
12     0x00     |                  \
13     0x01    /                    } Node ID
14     0x??    } Unititialized      |
15     0x??    } Unititialized     /

请注意，.NET期望节点ID（4字节值）从地址12开始，可以被4整除。它实际上使用了未初始化的内存，这会导致错误的结果。

修复：

将命名参数Pack=1添加到您对StructLayoutAttribute的调用中：

[System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(
    System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential, Pack=1, CharSet = System.Runtime.InteropServices.CharSet.Ansi)]
                                                      //  ^^^^^^ - Here

2。堆栈不平衡

这是由不同的calling conventions引起的。当您使用参数调用方法时，这些参数将进入堆栈。在某些调用约定下，调用者在方法返回后清理堆栈。在其他情况下，被调用函数会在返回之前清除。

使用cl编译未注释的函数时，它使用cdecl约定，该约定声明：

来电者清理堆栈。这样就可以使用varargs调用函数，这使得它适用于接受可变数量参数的方法，例如printf。

因此是C编译器的一个很好的默认值。将函数导入.NET时，它使用stdcall约定，该约定声明：

被调用者清理堆栈。这是使用平台调用调用非托管函数的默认约定。

这在Windows API中使用（可能是P / Invoke最常用的库），因此是P / Invoke的一个很好的默认值，但两者不兼容。

several other questions中对此进行了一点描述（可能是因为它有一个与您的结构损坏不同的Googleable错误消息）并且已被回答here。

修复：

将CallingConvention = CallingConvention.Cdecl添加到您的DllImportAttribute：

[System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute(DllName, EntryPoint = "SetCommunicationParameters", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]

使用P / Invoke Interop助手时数据结构和堆栈损坏

1 个答案:

1。结构腐败

修复：

2。堆栈不平衡

修复：