C#からC++のDLLを使う

Javaのコードばかり書いてたら、C#からC++のDLLを扱う場面で苦戦したのでメモをかねてまとめました。

コメントの方でも別の方法の提案を頂いています。

ミス等があればコメント・編集リクエスト願います。

• Visual Studio 2013
• C#は.NET Framework 4.5を使用

DLL側

mydll.h

extern "C" {
    __declspec(dllexport) int add(int a, int b);
    __declspec(dllexport) int* arr_a(int length);
    __declspec(dllexport) void arr_b(int* arr, int length);
}

__declspec(dllexport) はDLLで公開したい関数に必要。
extern "C" は、C++の仕様で関数名が変わってしまうのを防ぐ。

mydll.cpp

#include "mydll.h"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}


int* arr_a(int length) {
    int* arr = new int[length];

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        arr[i] = i;
    }

    return arr;
}


void arr_b(int* arr, int length) {
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        arr[i] = i;
    }
}

なんてことのない、普通のプログラム。

C#側

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

// DllImportに必要
using System.Runtime.InteropServices;

namespace UseMyDLL
{
    class Program
    {
        [DllImport("MyDLL.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private extern static int add(int a, int b);

        // ポインタはC#側ではIntPtrに
        [DllImport("MyDLL.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private extern static IntPtr arr_a(int length);

        [DllImport("MyDLL.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private extern static void arr_b(IntPtr arr, int length);

        static void Main(string[] args)
        {
            callAdd();
            callArr_a();
            callArr_b();
        }

        // 戻り値がintの場合
        private static void callAdd()
        {
            int addResult = add(1, 2);

            Console.WriteLine("== add ==");
            Console.WriteLine(addResult + "\n");
        }

        // 戻り値がポインタの場合
        private static void callArr_a()
        {
            const int NUM = 5;
            int[] arr = new int[NUM];

            // 戻り値のポインタをIntPtrで受け取る
            IntPtr ptr = arr_a(NUM);

            // マネージ配列へコピー
            Marshal.Copy(ptr, arr, 0, NUM);

            // これでメモリが解放される？
            // (追記)さすがに駄目でした
            //Marshal.FreeCoTaskMem(ptr);

            Console.WriteLine("== arr_a ==");
            foreach(int n in arr)
            {
                Console.Write(n + " ");
            }
            Console.WriteLine("\n");
        }

        // 引数がポインタの場合
        private static void callArr_b()
        {
            const int NUM = 5;
            int[] arr = new int[NUM];

            // アンマネージ配列のメモリを確保
            IntPtr ptr = Marshal.AllocCoTaskMem(Marshal.SizeOf(typeof(int)) * NUM);

            // 引数でポインタを渡す
            arr_b(ptr, NUM);

            // マネージ配列へコピー
            Marshal.Copy(ptr, arr, 0, NUM);

            // アンマネージ配列のメモリを解放
            Marshal.FreeCoTaskMem(ptr);

            Console.WriteLine("== arr_b ==");
            foreach (int n in arr)
            {
                Console.Write(n + " ");
            }
            Console.WriteLine("\n");
        }
    }
}

実行結果

== add ==
3

== arr_a ==
0 1 2 3 4

== arr_b ==
0 1 2 3 4

うまく動いていそう