P-Invoke

1. Recordatorio sobre las DLL no gestionadas

Una DLL no gestionada es un archivo que contiene código repartido en funciones. En la mayoría de casos, estas funciones son accesibles desde el exterior. Por tanto, hablamos de funciones "exportadas". A diferencia de lo que sucede con  un archivo .EXE, es imposible ejecutar directamente el código...

1. Declaración y llamada

Por parte de la DLL, la función C llamada FuncionNoGestionada se debe declarar como "expuesta". En el entorno de desarrollo de Microsoft y para la mayor parte de los compiladores GCC debe estar precedida por __declspec(dllexport) y declararse en el archivo .DEF del proyecto.

#include "stdafx.h"  
#include "Dll_C.h"  
  
  
__declspec(dllexport) void FuncionNoGestionada(void)  
{  
    MessageBeep(MB_ICONASTERISK);  
}
 

LIBRARY  
EXPORTS  
  
FuncionNoGestionada
 

Durante una llamada a una función, se utiliza la pila para preguntar los argumentos y guardar la dirección de retorno. La manera en que se gestiona la pila se llama convención de llamada. Hay varias técnicas y una mala adecuación entre el código que invoca y el código invocado provoca funcionamientos...

1. Codificación de los caracteres

Los problemas empiezan con la operación con caracteres. Como se ha recordado con anterioridad, la codificación de los caracteres puede utilizar formatos muy diferentes. El tipo char del C/C++ codifica el carácter con un byte (8 bits, es decir 256 combinaciones). Esta codificación minimalista que deja, entre otros, los alfabetos asiáticos, griegos y rusos en el olvido, cada vez más se sustituye por el carácter extendido wchar_t, que codifica cada carácter con dos bytes (16 bits, es decir 65.536 combinaciones). En C/C++ es posible elegir el formato del carácter definitivamente por su tipo (char o wchar_t) o utilizando la macro TCHAR con una opción de compilación. De hecho, la macro TCHAR hace que el tipo carácter sea adaptable. En función de la directiva seleccionada, cada TCHAR se sustituye en la compilación por un char o por un wchat_t. La directiva en cuestión se ajusta en la Página de propiedades del proyecto C/C++, pestaña General, opción Character Set.

En .NET, el System.Char de manera nativa está en UNICODE, por lo tanto muy cerca del wchar_t del C/C++.

2. Codificación de las cadenas

En C/C++...

1. De C# a C/C++

En C/C++, una tabla es un puntero a una zona de memoria que contiene un número definido de "casillas". Estas casillas están tipadas y su número se fija durante la creación de la tabla. Tenemos tablas de bytes, int, char, etc. En C#, la tabla es un objeto que también contiene una sucesión de datos, con un juego de métodos y atributos para explotarlos.

El siguiente ejemplo (proyecto PInvoke04 para descargar) va a mostrar cómo una tabla puede pasar de C# a C/C++.

Por parte de C/C++ hay una función que recupera una tabla y muestra su contenido en la consola. La tabla se declara por un puntero tipado. El tamaño dinámico se pasa como segundo argumento, lo que permite realizar una iteración correcta de la tabla.

#include "stdafx.h"  
#include <stdio.h>  
#include "Dll_C.h"  
  
__declspec(dllexport) void MostrarTabla(const int* pTab, size_t 
iTamanio)  
{  
    int* p = pTab;  
    for (size_t i = 0; i < iTamanio; i++)  
    {  
        printf("%d\r\n", *p++);  
    }  
}
 

Por parte de C#, la función C se declara con un primer argumento de tipo tabla precedido por la directiva [In]. Esta directiva [In] es el acceso directo...

1. Declaración de las estructuras

Por parte de C/C++:

#pragma pack(push, AppPack)  
#pragma pack(1)  
  
struct Cliente  
{  
    bool activo;  
    char nombre[25];  
    char apellido[25];  
    BYTE edad;  
    char telefono[20];  
    int cuentaCliente;  
};  
  
#pragma pack(pop, AppPack) 
 

Cada campo "texto" de la estructura se almacena en una tabla de caracteres de tamaño predefinido. Una directiva de "packing" permite fijar la alineación de los campos en el byte. En función de las optimizaciones del compilador C/C++, los campos de las estructuras no son necesariamente contiguos en memoria. El compilador puede insertar bytes entre ellos para que el microprocesador acceda más rápidamente, porque se optimizó para realizar "pasos" de ocho bytes, por ejemplo. Estos bytes "intermedios" añadidos por el compilador, no contienen datos, pero en el caso de un intercambio con C# provocarán desplazamientos en memoria.

Por este motivo se utiliza la directiva C/C++ de packing, para fijar la alineación independientemente de las optimizaciones y del tipo de compilación de la DLL. En nuestro ejemplo, la alineación se hace en el byte.

Por parte de C#:

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]  
public struct Cliente  
{  
    [MarshalAs(UnManagedType.I1)]  
    public bool activo;  
    [MarshalAs(UnManagedType.ByValArray, SizeConst...

1. Una región "NativeMethods"

La carga de la DLL y la resolución de sus puntos de entrada se va a realizar mediante la llamada a algunas funciones de la API Win32. Incluso si no es una obligación, es conveniente declarar estas funciones en una clase separada.

#region WIN32_DLL_MANAGER  
  
public class Win32DllManager  
{  
    [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]  
    public static extern IntPtr LoadLibrary(string lpFileName); 
  
    [DllImport("kernel32.dll")]  
    public static extern bool FreeLibrary(IntPtr module);  
  
    [DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]  ...

1. Enunciado

El ejercicio propuesto consiste en realizar una aplicación gráfica que permite comprobar parcialmente la función MessageBox "nativa" de Windows. La interfaz a desarrollar se podría parecer a la siguiente:

La documentación de MessageBox está disponible en el sitio Web MSDN de Microsoft en la siguiente dirección: https://msdn.microsoft.com/es-es/library/windows/desktop/ms645505(v=vs.85).aspx

Se puede leer en qué DLL está la función, que esta función existe en los formatos Unicode y MBS y que combina con un determinado número de propiedades para realizar visualizaciones específicas.

2. Corrección

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.ComponentModel;  
using System.Data;  
using System.Runtime.InteropServices;  
using System.Windows.Forms;  
  
namespace WindowsFormsApplications  
{  
    public partial class Form1: Form  
    {  
        public Form1()  
        {  
            InitializeComponent();  
            radioButtonInformacion.Checked = true;  
            radioButtonOk.Checked = true;  
      ...