C++で作成されたDLLの引数 char*& Msg から、呼び出し元のC#に文字列を返したいです。

Question

VisualStudio 2017を使用しています。

C#からC++で作成されたDLLを読み込み、実行結果として Msgに文字列を取得したいです。
下記のようにstring型を渡しているのですが、C#へ文字列が取得でず、Msgには何も入っていない状態となります。
そこでお伺いしたいのですが、char *& に渡す方法として下記のような記述は正しいのでしょうか？
正しい方法や参考ページなどございましたら教えていただきたいです。

extern "C" __declspec(dllexport) int __stdcall Initialization(int &nTotalNum, char * & szMsg);

namespace MYClass
{
    class Program
    {
        [DllImport("Driver.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]  //Cdecl->StdCall
        private extern static int Initialization(IntPtr nTotalChannels, string szMsg); //int &nTotalNum, char * & szMsg)

        static void Main(string[] args)
        {
            int nResult = -1;
            string szStr = "";
                      
            IntPtr ptr = Marshal.AllocCoTaskMem(Marshal.SizeOf(typeof(int)));
            nResult = Initialization(ptr, szStr);

            int ptrValue = Marshal.ReadInt32(ptr);
            Console.WriteLine("Initialization : nChannelNum = {0}, szMsg = {1}", ptrValue, szStr);
        }
    }
}

Comments

[yohhoy]

関数プロトタイプから推測するに、DLL/C++側で文字列メモリの動的確保を行って関数呼出し元に返す（＝関数呼出し側にメモリ解放責任がある）のでしょうか？このとき、メモリの動的確保方法(malloc, new, etc...)が外部仕様として明確化されていますか？もしそうでないなら、C#側からメモリ解放する術が存在せず100%メモリリークを引き起こします。

[mypace]

私が作成したDLLではないため、その部分に関しては作成者に確認を取らないといけないと思います。
VisualStudioの診断ツールのプロセスメモリを見ると、実行後は実行前と同じくらいの値まで下がっているため、現状では見えていないだけかもしれませんが、メモリリークはないのではないかと考えています。

[yohhoy]

C++コードで文字列を扱う場合、メモリ確保・解放の責任が関数呼出し側/元のどちらにあるかを明確化することは非常に重要です。可能であればDLL公開関数仕様の修正がベストですが、それが不可能であってもメモリ管理責任は「外部仕様」として捉える必要があります。一般に文字列バッファのメモリリーク量は小さいことが多く、ループ内で反復関数呼出しをするなどの状況下でないと問題が表面化しないだけということは良くあります。

Answer 1

直接の答えまで至っていませんが、、

C++ の char --> 8-bit, 従って、 char * は 8bitの配列となります。
これに対し、C# の string は、.NETの世界なので、別扱いですね。

C#の char は、16-bit なので、そのまま、使えない。 sbyte 辺りが 8-bit(符号付き)で対応しているように思えます。 sbyteのではダメでょうか?
その後、string に変換する。

それと、文字コードが一致しているかの確認も必要です。 C#は Unicodeが標準ですが、C++はそうでない事もあります。

少し前、同様の事をしているのですが、もう忘れているので、ちょっと不正確かも知れませんが、参考までに。

Comments

[Zuishin]

自動的にマーシャリングされませんか？
実際の DLL がどのエンコーディングを使ってるかによりますが。

[pepperleaf]

> DLL がどのエンコーディング
DLLが同じとは限らないので、要確認。(よくある落とし穴)

半年ほど前、この辺でしばし、悩んだのですが、詳細を忘れてるのです。その時は、byteを使ったような記憶があります。ちょっと自信がありませんが、C/C++の char *は単なるバイト列だったと思います。

[Zuishin]

https://docs.microsoft.com/ja-jp/dotnet/framework/interop/default-marshaling-for-strings
この辺の話です。
string を渡せば自動的にバイト列に直してくれます。

[pepperleaf]

こちらは未確認でした。

[mypace]

pepperleafさんの方法と、Zuishinさんに教えていただいたURLの方法の2通りで作成してみます。

[pepperleaf]

C#/VC++では、Zuishinさんの方が、正しい方向に近いでしょうか。
(可能ですが、ひと手間多い)
示して頂いた リンクでは、string より、StringBuilder って気もしますが、組み合わせがあってちょっと分かりにくいです。

手詰まりになったら、一旦、 ラッパの C++を作成し、手の内にするのもありでしょう。 (スマートでも無く、手間もかかりますが)

Answer 2

多分

[DllImport("Driver.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]  //Cdecl->StdCall
private extern static int Initialization(out int nTotalChannels, ref string szMsg); //int &nTotalNum, char * & szMsg)

じゃないですか？

Comments

[mypace]

アドバイスをいただき、ref stringと変更し、関数を実行すると
"プログラムはコード ~ で終了しました"となりました。
C++の関数がref stringに対応できていないとかんがえています。

[Zuishin]

そんなことはないと思います。まあ細かい仕様がわからないので色々ためしてください。