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如何在纯 C 语言中使用 .NET C# COM 对象

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2013年10月8日

CPOL

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逐步演示如何将 C 类与 C# 中创建的 COM 对象进行通信。

前言

我最近遇到了一个问题：如何在 C 项目中调用 C# 类中的属性或方法？ 谷歌给我的信息对于这类问题并不准确。我花了一些时间研究，当最终弄清楚该怎么做时，我决定将这些知识分享给其他人——也许我可以为别人节省一些时间。

我想声明——我不是 C/C++ 程序员，我更常使用 C#，所以如果你知道如何做得更好，请给我发电子邮件或在评论中提出建议。我在这里想展示的是一个直接的解决方案，适用于不熟悉 C/C++/COM 编程的人。

引言

在开始之前，我们应该回答一个基本问题

我们为什么需要这个？我们可以使用 CLR 并且以更小的努力达到相同的结果，不是吗？这是真的，但只有在你需要从头开始创建这种通信时才成立。本文主要面向那些已经创建了程序（用 C 编写），并且由于可能带来的问题而无法将编译器从 C 更改为 CLR 的人。

本文涵盖了在 .NET 对象（通过 COM）和纯 C（无需 CLR 和/或额外框架的任何帮助）之间建立通信的基本设置。这使您能够直接从纯 C 项目中调用 .NET（用 C# 或 VB 创建）方法、属性等。

我们的目标是从 C# 类库获取一些数据到 C Win32 控制台应用程序。听起来很简单，但需要几个步骤才能完成。让我们开始吧！

1. 设置正确的编译器选项

1.1 首先，我们需要在 Visual Studio 中创建一个解决方案（我使用 VS2008 Pro）。选择：文件 -> 新建 -> 项目，然后选择 其他语言 -> Visual C++ -> Win32 控制台应用程序。我将其命名为“plainC”。点击“确定”后，项目向导应该会弹出。点击“下一步”后，我建议取消选中 预编译头文件 选项，除非你熟悉它。最后点击“完成”。

1.2 如你所见，IDE 会生成 *.cpp 类，确实这是一个 C++ 项目。让我们将其更改为 C。我们需要将主文件从“plainC.cpp”重命名为“plainC.c”。

1.3 接下来我们需要更改编译语言选项：右键点击项目 -> 属性，然后选择 配置属性 -> C/C++ -> 高级 -> 编译为，并选择：编译为 C 代码 (/TC)。

其余选项可以（或应该为了此解决方案）保持不变。特别是在常规配置属性选项卡中

1.4 好的，现在我们可以创建 C# 类（为了方便，让我们在当前解决方案中完成）。在 Visual C# -> Windows 中创建新项目，并选择：类库。我将项目命名为“CSharpLib”。

1.5 在项目属性中，我们可以设置自动注册我们的程序集以进行 COM 互操作。我们可以在以下位置找到此选项：生成 -> 注册 COM 互操作。如果出于某种原因您不想自动执行此操作，则可以使用 regasm.exe（有关如何使用的更多详细信息和信息，您可以查看 msdn）。

2. 准备 .NET 代码

2.1 现在我们终于可以向 C# 项目添加新类了——例如：NetClass，它带有一些属性和显式默认构造函数。我们还需要一个接口（INetClassComVisible），因为稍后我们将通过它调用类成员。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
 
namespace CSharpLib
{
    [ComVisible(true)]
    [Guid("1A741C67-8D57-4a83-8E0B-834D6D526D0C")]
    [ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
    public class NetClass : INetClassComVisible
    {
        public string StringValue
        {
            get
            {
                return "Example string";
            }
        }
 
        public string CreationTime
        {
            get;
            internal set;
        }
 
        public int IntegerValue
        {
            get
            {
                return 50;
            }
        }
 
        public string CustomValue
        {
            get;
            internal set;
        }
 
        public int Add(int x, int y)
        {
            return x + y;
        }
 
        public NetClass() { }
    }
 
    [ComVisible(true)]
    [Guid("C27A0124-BA12-4323-B83C-68C27536F989")]
    public interface INetClassComVisible
    {
        string StringValue { get; }
        string CreationTime { get; }
        int IntegerValue { get; }
        string CustomValue { get; }
        int Add(int x, int y);
    }
}

简短的代码解释

[ComVisible(true)]

此属性控制 COM 在本地的可见性和可访问性。这意味着，只有带有此属性的类型才可见，而其他类型则不可见。如果你想反转此行为（所有可见的都不可见，标记的都不可见），那么你可以在项目属性中选中“应用程序->程序集信息->使程序集 COM 可见”，或者在 AssemblyInfo.cs 中更改条目，从

[assembly: ComVisible(false)]

to

[assembly: ComVisible(true)]

当然，用 `[ComVisible(false)]` 属性标记你想要不可见的类型。

--------------------------------------------------------

[Guid("1A741C67-8D57-4a83-8E0B-834D6D526D0C")]

这是必要的，因为 GUID 参与连接我们的 COM 和 C 世界。它必须显式声明，因为我们需要在两边使用相同的 GUID。您可以使用 GUID 生成器工具 (guidgen.exe)，它可以帮助创建类/接口的 GUID，或者在 VisualStudio->工具->创建 GUID 中选择：注册表格式。

--------------------------------------------------------

[ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]

此属性可以帮助我们通过我们 COM 可见类实现的显式定义接口来访问类型成员。

--------------------------------------------------------

一切都清楚了吗？很好，那我们继续。

3. 生成 C 和 COM 世界之间的桥梁

3.1 打开 OLE/COM 对象查看器 (C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin\OleView.exe)，然后单击“查看类型库”选项（三个红色三角形按钮），选择 CSharpLib.tlb——如果你选中了“注册 COM 互操作”，这个文件应该会与 dll 一起创建。你也可以从 regasm 创建 tlb（我之前提到过）。

3.2 之后会弹出一个新窗口，其中包含一些内容。这些内容实际上是生成的接口定义语言代码，它是独立于语言的接口描述。遗憾的是，我不知道为什么 ITypeLib 查看器中的“另存为”选项对我来说不起作用。以这种方式保存的文件内容会被截断，这将导致后续错误（天哪……我花了多少时间才找出这些错误的原因……）。解决方案很简单——我们需要手动创建文件。从查看器中选择所有内容，然后复制并粘贴到新文件中。将其保存为 CSharpLib.IDL

3.3 现在我们需要 MIDL 编译器来执行操作。

"Microsoft 接口定义语言 (MIDL) 定义了客户端和服务器程序之间的接口。MIDL 可用于所有基于 Windows 操作系统的客户端/服务器应用程序。它也可用于为异构网络环境创建客户端和服务器程序。"

那么，让我们利用它。运行 Visual Studio 2008 命令提示符（开始 -> Microsoft Visual Studio 2008 -> Visual Studio Tools -> Visual Studio 2008 命令提示符）。然后将当前目录更改为我们已编译库所在的位置

cd C:\PlainC\CSharpLib\bin\Debug

并使用以下参数运行 midl 编译器

midl /Oicf CSharpLib.IDL /h CSharpLib.h

它应该创建两个文件：CSharpLib.h 和 CSharpLib_i.c

一点点解释

/Oicf

指定无代码代理封送方法，该方法包含 /Oi 和 /Oic 提供的所有功能，但使用一种新的解释器（快速格式字符串），其性能优于 /Oi 或 /Oic。此开关包含最近的 RPC 增强功能，建议用于现代 RPC 场景。

/h

/h 开关指定 filename 作为头文件的名称，该头文件包含 IDL 文件中包含的所有定义，而没有 IDL 语法。此文件可以用作 C 或 C++ 头文件。

更多详情：MIDL 命令行参考

4. 准备 C 代码

4.1 现在我们必须将编译器生成的文件包含到我们的 C 项目中。为此，将它们移动到 PlainC 项目目录，并从 VS 中使用“添加现有文件”选项。最简单的代码可能如下所示

#include "stdafx.h"
#include "CSharpLib.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    BSTR bstrVal = SysAllocString(L"");
    HRESULT hr = S_OK;
    INetClassComVisible* dotNetClass = NULL;
 
    hr = CoInitialize(NULL);
    hr = CoCreateInstance(&CLSID_NetClass, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, 
               &IID_INetClassComVisible, (void**) &dotNetClass);
    hr = dotNetClass->lpVtbl->get_StringValue(dotNetClass,&bstrVal);
 
    CoUninitialize();
 
    return 0;
}

调试代码将显示 `dotNetClass` 被正确实例化，并且调用 `get_StringValue` 方法也正常工作。`bstrVal` 成功填充了正确的 getter 值（“Example string”）。示例代码中提供了更复杂的示例，请查看。

CoCreateInstance 方法的小解释

 HRESULT CoCreateInstance(
  _In_   REFCLSID rclsid,     - CLSID associated with type which we want to create
  _In_   LPUNKNOWN pUnkOuter, - if not NULL it should point to object's IUnknown interface
  _In_   DWORD dwClsContext,  - indicate the context to manage newly created object
  _In_   REFIID riid,          - IID to interface to communicate through it
  _Out_  LPVOID *ppv          - address of pointer variable that receives return value
);

MSDN 参考：CoCreateInstance 函数

请记住，您不需要将 CSharpLib.dll 放在与 PlainC.exe 相同的位置。COM 模型处理所有与库位置相关的事务。当然，如果您将其从注册位置移动，它将无法工作（您将收到 HRESULT = 系统找不到指定的文件）。但是，如果 COM 未使用 'codebase' 标志注册，则库必须位于与调用它的可执行文件相同的位置。

关注点

如您所见，将纯 C 环境与 COM 合并确实很痛苦，但它是可以做到的。在下一篇文章中，我将尝试展示它在 C++ 中的样子（幸运的是，在那里它更容易）。

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