C# P Invoke方法 C#如何调用Windows API

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DllImport需严格匹配windows API签名:函数名(含A/W后缀)、CallingConvention.Winapi、CharSet(Unicode优先)、StructLayout及字段对齐;字符串StringBuilder或MarshalAs(LPWStr),结构体用Marshal.SizeOf验证大小;句柄须用SafeHandle封装

C# P Invoke方法 C#如何调用Windows API

DllImport特性怎么写才不会报错

关键不是“能不能调”,而是DllImport的参数是否匹配windows API的实际签名。常见错误是函数名拼错、调用约定不一致、字符集没指定——比如调用MessageBoxA却没设CharSet = CharSet.Ansi,或调用GetSystemMetrics时漏了CallingConvention = CallingConvention.Winapi

实操建议:

  • 优先查MSDN原文,确认函数名(注意A/W后缀)、参数类型(如int对应C的INT,但bool必须映射为boolint)、返回值
  • Windows API默认使用StdCall,所以CallingConvention一般填CallingConvention.Winapi(它等价于StdCall
  • 字符串参数务必显式指定CharSet;多数现代API推荐用CharSet.Unicode,对应W版本函数(如MessageBoxW
  • 结构体传参前加[StructLayout(LayoutKind.Sequential)],字段对齐按C端要求设Pack

如何安全传递字符串和结构体到Win32函数

字符串容易出问题:C#的string是托管对象,直接传给API可能被GC移动或释放。结构体若字段顺序/大小不匹配,会导致读写越界或静默错误。

实操建议:

  • 字符串用MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)标注,配合CharSet = CharSet.Unicode,让P/Invoke自动做UTF-16转换和内存固定
  • 避免用ref stringout string接收API输出的字符串;改用StringBuilder并预分配足够容量(如new StringBuilder(260)
  • 结构体中含指针字段(如LPVOID)时,用IntPtr代替,再手动Marshal.PtrToStructure解析
  • Marshal.SizeOf()验证结构体大小是否与C头文件一致,尤其注意bool在C里是1字节,但C#默认按4字节打包

常见错误信息对应的修复点

运行时报System.EntryPointNotFoundException,说明函数找不到;报System.accessViolationException,大概率是内存布局错或指针越界;而Attempted to read or write protected memory基本等于结构体字段没对齐或字符串没正确封送。

实操建议:

  • EntryPointNotFoundException:检查DLL名("user32.dll"不能写成"User32.dll")、函数名(区分大小写、有无A/W后缀)、目标平台(x64程序不能加载x86 DLL)
  • AccessViolationException:关闭“仅我的代码”调试选项,在异常时看调用,重点查IntPtr是否为空、StringBuilder容量是否够、结构体Size是否准确
  • 调试时启用unsafe上下文,用fixed临时固定托管数组地址,验证是否真由GC引起

要不要用SafeHandle封装句柄资源

直接用IntPtr管理HANDLE非常危险:忘记CloseHandle就泄漏,提前释放又导致悬空指针.net原生的SafeHandle子类(如SafeFileHandle)已内置引用计数和析构保障,但很多Win32句柄没现成封装。

实操建议:

  • 自定义SafeHandle子类时,必须重写IsInvalid(判断handle == IntPtr.Zerohandle == new IntPtr(-1))和ReleaseHandle(只负责调用CloseHandle,不抛异常)
  • 构造函数必须传ownsHandle = true,否则SafeHandle不会自动释放
  • 不要在ReleaseHandle里做日志或复杂逻辑——它可能在终结器线程执行,且不允许抛异常
  • 若只是临时用,且能确保作用域明确,可用using包裹SafeHandle实例;否则宁可多写一行CloseHandle,也别依赖GC

P/Invoke真正难的不是声明函数,而是把C的内存模型、调用契约和.NET的托管边界对齐。哪怕一个bool字段放错位置,都可能让整个结构体解析错位——这种问题往往不报错,只悄悄返回错误值。

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