将数据从 C++ 传递到 C# 的最有效方法

Most efficient way to pass data from C++ to C#

本文关键字：有效 方法 数据 C++      更新时间：2023-10-16

我正在寻找将大量数据从C++（结构或值类？）传输到C#类的最佳方法，尽可能少地复制数据。 在下面的示例代码中，我有一个 SubClass 对象的向量，它有可能非常大（10+ 百万）。 所以我想尽可能避免数据复制。

我应该/我可以先在 GC 中分配对象并直接在 c++ 中使用它们而忘记本机 c++ 结构吗？ （性能是我关心的。

或者，是否有一些技巧可以利用C++中分配的内容而不会导致数据复制？

下面是一些示例，类似于我想用作托管代码和非托管代码之间的传输的内容。

#include <string>
#include <vector>
struct SubClass {
    std::string DataItem1;
    // lots more here
    std::string DataItem50;
};
struct Sample {
    int IntValue;
    std::string StringValue;
    std::vector<std::string> SmallList;
    std::vector<SubClass> HugeList;
};

如果我能避免使用 pinvoke 和 COM 类进入杂草，我更喜欢它。

按照 Unity 的示例（使用 C#），本机插件示例使用 GC 句柄将数据从 C# 传输到C++。我们可以尝试相反的方法，从 C# 将数据发送到 C++。

固定 C# 变量以加快复制速度。

using System;
using System.Collections;
using System.Runtime.InteropServices;
// vertices is a Vector3[], where Vector3 is a struct 
// of 3 floats using a sequential layout attribute
void test(){
GCHandle gcVertices = GCHandle.Alloc (vertices, GCHandleType.Pinned); 
}

使用封送处理将句柄传输到C++。你必须复制一些东西是不可避免的。在这里复制指针应该足够好。根据文档Microsoft有关封送处理的更多信息。

[DllImport("your dll")]
private static extern void SendHandle(IntPtr vertexHandle, int vertexCount);
SendHandle(gcVertices, vertices.Length);

在 C++ 中，你将收到句柄作为指向所选C++类型的指针类型。在本例中，vertices是 3 个浮点数的结构列表。参考代码决定使用 float * .您只需要根据指向的类型正确进行指针算术，包括void *的情况。

extern "C" __decl(dllexport) void SendHandle(float* vertices, int vertexCount);

此处的示例代码直接从指针复制数据，但您也可以写入指针的位置。

for (int i = 0 ; i < vertexCount; i++)
{
   // read from C# heap
   float x = vertices[0];
   float y = vertices[1];
   float z = vertices[2];
   // write to C# heap
   *vertices = sqrt(x);
   *(vertices + 1) = sqrt(y);
   *(vertices + 2) = sqrt(z);
   vertices += 3; // because it is a list of struct of 3 floats
}

从 C# 端清理固定句柄以恢复垃圾回收器。

gcVertices.Free();

至于字符串，我相信互操作库有一个为您处理指针算术和复制的实现。您可能可以直接在公开的导出函数中使用字符串类型，只要您指定如何使用 C# 中的 MarshalAs 属性和 C++ 中的库封送它（如果您不转换为 C 类型 char *）。

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