从C ++本机插件更新float数组

时间:2017-06-07 21:35:29

标签: c# c++ unity3d interop

在尝试将数组从C ++传递到C#时,我发现了一个非常奇怪的问题。我正在使用Marshal.Copy(具体来说:https://msdn.microsoft.com/en-us/library/a53bd6cz(v=vs.110).aspx)。

问题:从C ++到C#的float数组在结果数组中产生了一些NaN (注意:我在Unity游戏引擎的上下文中工作)

代码

示例C ++代码:

extern "C" bool UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API getSomeFloats(float** points, int* count) {
        std::vector<float> results;
        std::vector<SOME_TYPE> key_points = <SOME_POINTS>

        for (auto iter = key_points.begin(); iter < key_points.end(); iter++) {
            results.push_back(static_cast<float>(iter->pt.x));
            results.push_back(static_cast<float>(iter->pt.y));
        }

        *points = results.data();
        *count = results.size();

        //<Print results to csv here>

        return true;
}

示例C#代码:

[DllImport("NativePlugin")]
private static extern bool getSomeFloats (ref IntPtr ptrResultItems, ref int resultItemsLength);

private static float[] getFloatArrayFromNative() {
        IntPtr ptrResultItems = IntPtr.Zero;
        int resultItemsLength = 0;
        bool success = getSomeFloats (ref ptrResultItems, ref resultItemsLength);
        float[] resultItems = null;
        if (success) {
            // Load the results into a managed array.
            resultItems = new float[resultItemsLength];
            Marshal.Copy (ptrResultItems
                , resultItems
                , 0
                , resultItemsLength);

            // <PRINT out resultItems to csv here>

            return resultItems;
        } else {
            Debug.Log ("Something went wrong getting some floats");
            return new float[] { -1, -2 };
        }
    }

示例输出: 请看以下示例: C ++输出(print_out.csv):

  

123,456,789

C#输出(print_out_cs.csv):

  

123,NaN,789

我对这个完全感到难过。我只是不明白为什么只有一些(大约7/100)浮动返回NaN。有没有人有任何可能有帮助的建议/见解?

谢谢!

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

在您的代码中发现了一些问题:

<强> 1 即可。在堆栈上声明std::vector<float> results;。它会在函数返回时消失。将其声明为指针

std::vector<float> *results = new std::vector<float>(10);

但请务必声明一个将在C ++端释放它的函数。

2 。函数参数不匹配。

你的C ++:

getSomeFloats(float** points, int* count, CameraPose* pose)

你的C#:

getSomeFloats (ref IntPtr ptrResultItems, ref int resultItemsLength);

您必须从C ++端删除CameraPose* pose或将IntPtr pose添加到C#端。

第3 即可。使用UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API

你不需要那个。当您想使用Unity的内置函数(如GL.IssuePluginEvent)时,可以使用此选项。在这种情况下你没有使用它。

这应该这样做:

#define DLLExport __declspec(dllexport)

extern "C"
{
    DLLExport void fillArrayNative(float* data, int count, int* outValue) 
    {
    }
}

4 .C#有一个垃圾收集器,可以在内存中移动变量。如果要从C ++端修改它,必须固定C#数组。你只需要固定C#数组。另一种选择是在C ++端分配数组,将其返回C#将其复制到C#端的临时变量,然后在C ++端删除它。

5 。将结果复制回数组而不是分配它。

推荐方法

只有很多方法可以做到这一点,其中一些非常慢。如果你想使用Marshal.Copy,你必须在C ++端分配数组,否则你会遇到一些未定义的行为。

最快,最有效的方法是将C#端的数组分配为全局变量。将数组及其长度传递给本机端。还传递第三个参数,C ++可以使用该参数告诉C#已更新或写入的索引量。

这比创建新数组要好得多,将其复制到C#变量,然后在每次调用函数时将其销毁。

这是你应该使用的:

<强> C ++:

#define DLLExport __declspec(dllexport)

extern "C"
{
    DLLExport void fillArrayNative(float* data, int count, int* outValue) 
    {
        std::vector<float> results;
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            //Fill the array
            data[i] = results[i];
        }
        *outValue = results.size();
    }
}

您也可以使用:std::copy ( data, data+count, results.begin() );代替循环来复制数据。

<强> C#:

[DllImport("NativePlugin", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void fillArrayNative(IntPtr data, int count, out int outValue);

public unsafe void getFillArrayNative(float[] outArray, int count, out int outValue)
{
    //Pin Memory
    fixed (float* p = outArray)
    {
        fillArrayNative((IntPtr)p, count, out outValue);
    }
}

<强>用法

const int arraySize = 44500;
float[] arrayToFill = new float[arraySize];

void Start()
{
    int length = arrayToFill.Length;
    int filledAmount = 0;
    getFillArrayNative(arrayToFill, length, out filledAmount);

    //You can then loop through it with with the returned filledAmount
    for (int i = 0; i < filledAmount; i++)
    {
        //Do something with arrayToFill[i]
    }
}

这只是一个例子,它比我之前使用过的所有其他方法都要快。避免按照目前Marshal.Copy的方式进行操作。如果您仍想按照自己的方式进行操作或使用Marshal.Copy,那么here是执行此操作的合适方式,需要在每次调用中分配,复制数据和取消分配内存。

答案 1 :(得分:1)

您在getSomeFloats中返回的指针归results所有。在getSomeFloats返回之前,results的向量析构函数将释放该内存。当C#代码尝试使用指针时,您正在访问未分配的内存,这会导致未定义的行为。在您的情况下,大部分数据尚未更改,但其中一些数据已经更改。可能已经更改了任何或所有数据(如果内存已被重用),甚至程序崩溃(如果已释放的内存已返回到操作系统)。