C++関数で unsigned char のポインターのポインターを引き数に持つ関数のラッパーの書き方は？

Question

C++の関数で、 BufPointerGet( unsigned char ** pBuf)　
のようなポインターのポインターを引き数に持つ関数があります。
バッファー自体は、C++の方で確保するプログラムもあり、開放するプログラムもあります。
事前に確保された状態で利用するものです。

C#の方は利用するだけですが、ラッパーの書き方とその利用の仕方をお願いします。

Answer 1

IntPtr で扱えばよいかと。この場合 unsigned char* が IntPtr に当たりますね。

読み取り書き込みは Marshal クラスの各メソッドで。

Answer 2

P/Invokeの書き方は、以下のK. Takaokaさんの回答と同じノリでよいです。

[C++でポインターのポインターを引き数に持つ関数のラッパーはどう書けば良いでしょうか？]
  http://social.msdn.microsoft.com/Forums/ja-JP/csharpgeneralja/thread/c9cc04f6-584b-48c7-bfae-d23dd2f7c7e2

以下も参考にしてください。
[プラットフォーム呼び出しチュートリアル]
  http://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/aa288468(v=vs.71).aspx

>その利用の仕方
どう利用したいのですか？

Answer 3

unsigned char* も IntPtr で扱うんですね。

 利用の仕方としては、C#で普通に使いたいということで、下記のようです。

byte[] aBuf;

BufPointerGet( aBuf );

for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++ )
      aBuf[i] = aBuf[i] * i;

C++のバッファーから、C#の配列にわざわざ転送したくありません.
Marshal クラスのメソッドは何を使えば良いのでしょうか？

ちなみに、転送しても良い場合は、Marshal.ReadByteなどを使うのですか？

 

Answer 4

別スレッドでも指摘しましたが、こういった問題の場合、必ず考えないといけないのはメモリ確保はC++ / C#どちらで行うのか、です。

見た感じ、C++側でメモリ確保しているかのようなコードになっていますが、C++でC#のbyte[]型のメモリ確保ができません。それを踏まえて、どちらでメモリ確保を行い、相手方はそれを参照する、ということをまず考えてください。

Answer 5

　「unsigned char のポインターのポインター」なのに、なぜ Byte が出てくるのでしょうか。BYTE が typedef unsigned char BYTE だから？

　尋ねたいのですが、「ポインターのポインターを引数に持つ関数のラッパー」の書き方と、「unsigned char のポインターのポインターを引数に持つ関数のラッパー」の書き方が、なぜ違うとお考えなのでしょうか。前回は文字列定数へのポインターを設定する関数でしたが、今回は「文字列配列を関数引数で返す」関数なのでしょうか。タイトルだけ見ていると、「どうして同じ質問を繰り返すの？」と思ってしまいます。

　「C++のバッファーから、C#の配列にわざわざ転送したくありません.」というのも、よくわかりません。C++ でどの様に定義されているものを扱いたいのか、C# でどの様に扱いたいのか。その辺も明確にしましょう。

　それから、「プラットフォーム呼び出しによるデータのマーシャリング」は、参考になります。それから、Win32 API が対象なら、pinvoke.net で探すとよいでしょう。

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Jitta＠わんくま同盟

Answer 6

>「unsigned char のポインターのポインター」なのに、なぜ Byte が出てくるのでしょうか。
> BYTE が typedef unsigned char BYTE だから？
C++のunsigned char も C#のbyteも符号なしの8bitで同じものと、
C#を始めた時からから思っていまして、unsigned charは全て、byteとして
やってきて問題なく動いていますが、違うのですか？何が正解なのでしょうか？

C++のDLLで、mallocでデータ領域を確保しています。
最大で、unsigned charの場合は16Mbyte、floatの複素数の場合は128Mbyteになります。
高速で動かしたいので、C++のバッファーから、C#の配列にわざわざ転送したくありません。

また、C++のDLLで初期化処理、終了処理なども行っていてひとつの体系ができあがっています。
現在、実績もあり安定しています。さらに、VB6.0のアプリからも利用していまして、
こちらの仕様を変える気にはなりません。というわけで、C++側でメモリの確保は行います。

マーシャリングのところを少し調べましたら、
   C++の関数　
　　　int TestRefArrayOfInts(int** ppArray, int* pSize);
   ラッパー
   [ DllImport( "..\\LIB\\PinvokeLib.dll" )]
   public static extern int TestRefArrayOfInts( ref IntPtr array, ref int size );
　 利用側
      int[] array2 = new int[ 10 ];
      IntPtr buffer = Marshal.AllocCoTaskMem( Marshal.SizeOf( size ) * array2.Length );
      Marshal.Copy( array2, 0, buffer, array2.Length );    
      int sum2 = LibWrap.TestRefArrayOfInts( ref buffer, ref size );
というのがありました。この例題はC#側で配列を確保していて私の場合に当てはまりません。
また、Marshal.Copyなどがあり、コピーをしているようで、私がやりたいこととは違います。

文字列定数へのポインターの場合はファイル名を渡すぐらいで速度的な問題がなく、
どんな内部的な処理がなされていてもよく、C#から簡単に利用できれば良かったのですが、
こちらのは速度的な問題と大きな配列をC#側で、また確保するのを避けたいということです。

unsafe な関数を作り、fixed (byte* pBuf = aBuf) のような形で
C++のmallocで確保された領域をC#の配列と同じ場所にできないかと考えましたが、ダメですかね？

ダメでしたら、unsafe で、関数を作って行くという対応になりますか。

 

 

Answer 7

byte[]はmanaged heap上に存在します。
一方C++側のBufferはheapなりstackなりunmangedなmemory空間上に存在します。
お互い相容れませんから、copyが必要になります。

直接C++のbufferにaccessしたければ、unsafe codeで記述することになります。

>C++のmallocで確保された領域をC#の配列と同じ場所にできないかと考えましたが、ダメですかね？
ダメですね。

>unsafe で、関数を作って行くという対応になりますか。
そうなりますね。

Answer 8

ダメでしたら、unsafe で、関数を作って行くという対応になりますか。

少し気になったのは、「unsafe で関数を作っていく」という表現です。
普段は IntPtr でやりとりし、実際に unmanaged な配列を参照する必要があるところだけ、unsafe コンテキストにすればよいのですが、そんなにいっぱい参照する関数が存在するということでしょうか。

IntPtr をメンバーに持ち、unmanaged 配列へのアクセスを実現させるラッパークラスを作ってもいいかもしれませんね。
ただ、処理の書き方次第では、アクセス効率が落ちるやもしれませんが。

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Answer 9

ポインターのポインターを引数にする関数はそう多くありません。
多くの場合は、ポインターを引数にする関数です。
IntPtr を使ったやりかたはあまり慣れていませんで、ほとんどは、
fixed (byte* pBuf = aBuf) のようなやりかたで、managed heap
上にデータを読み込む、safeなC#のラッパーが作れています.
普段はそれを利用しています。

話が整理できました。また、これで私のC++のDLLの関数が全て利用できるようになりました。
皆さんどうもありがとうございました。