[SWIG] SWIG对Class包装的原理（以C#为例）

本文主要是介绍[SWIG] SWIG对Class包装的原理（以C#为例），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在《SWIG原理（以C#为例）》之后，相信你对SWIG的原理有一定的了解了。
但似乎不太尽兴，SWIG对类是怎么包装的？
本文将以C#为例，讲解SWIG对类包装的原理。

代码框架

本文代码：https://github.com/geodoer/swig-examples/tree/main/A-HowSWIGWorkClass

本示例的代码框架与《SWIG原理（以C#为例）》一样，只不过将example.h改成了person.h

simple模块（C/C++代码）

同样的，先来看看C/C++代码。
代码很简单，是一个简易的Person类
而我们的目标就是在C#程序中，能够使用到这个Person类。

//File: person.h
class SIMPLE_EXPORT Person
{
public:Person(int guid);/*** @brief 系统唯一ID* @return string*/int Guid() const;/*** @brief Get the Name object* @return string*/char GetName() const;/*** @brief Set the Name object* @param  name*/void SetName(char name);/*** @brief Print Person's Information*/void Print() const;
protected:int		m_guid;char	m_name;
};

usesimple（C#如何使用C/C++代码）

了解了C/C++代码之后，我们再看看C#会如何使用我们的代码

//File: Program.cs//Person是托管对象，使用using
using (Person person = new Person(5))
{Console.WriteLine(person.Guid());Console.WriteLine(person.GetName());person.SetName('Q');Console.WriteLine(person.GetName());person.Print();
}

中间层

simple_csharp/person.cs（提供给C#的接口文件）

是的，由于Person是外部（C/C++）所提供的对象。所以在C#中，Person要实现IDisposable接口

1. 在创建Person对象时，调用C/C++的代码，将对象new出来，然后保存该对象的C指针
2. 在释放Person资源的时候，再次调用C/C++中的delete方法，将这个C指针回收

/* 提供给C#客户端调用的接口 */
/* Person是外部（C++）提供的对象，所以是托管对象，要实现IDisposable接口 */
public class Person : global::System.IDisposable
{/// C指针private global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef swigCPtr;/// this是否属于C的内存protected bool swigCMemOwn;internal Person(global::System.IntPtr cPtr, bool cMemoryOwn){swigCMemOwn = cMemoryOwn;swigCPtr = new global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef(this, cPtr);}internal static global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef getCPtr(Person obj){return (obj == null) ? new global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef(null, global::System.IntPtr.Zero) : obj.swigCPtr;}~Person(){Dispose(false);}public void Dispose(){Dispose(true);global::System.GC.SuppressFinalize(this);}protected virtual void Dispose(bool disposing){lock (this){if (swigCPtr.Handle != global::System.IntPtr.Zero){//释放这个C指针if (swigCMemOwn){swigCMemOwn = false;simplePINVOKE.delete_Person(swigCPtr);}swigCPtr = new global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef(null, global::System.IntPtr.Zero);}}}public Person(int guid) : this(simplePINVOKE.new_Person(guid), true){}public int Guid(){int ret = simplePINVOKE.Person_Guid(swigCPtr);return ret;}public char GetName(){char ret = simplePINVOKE.Person_GetName(swigCPtr);return ret;}public void SetName(char name){simplePINVOKE.Person_SetName(swigCPtr, name);}public void Print(){simplePINVOKE.Person_Print(swigCPtr);}
}

simple_wrap模块（将C/C++代码进行包装）

根据Person.cs（提供给C#的接口文件），我们已经知道了C#要什么东西了
​

1. new一个Person对象，并将其返回（注意，要将类型擦除）
2. delete一个Person对象
3. Person类的其他函数

因此，我们可以为C++的simple模块编写一个代理层，实现这些方法。

//File: person_wrap.cpp
EXPORT int STDCALL CSharp_Person_Guid(void * jarg1) {Person* arg1 = (Person *)jarg1;return ((Person const *)arg1)->Guid();
}EXPORT char STDCALL CSharp_Person_GetName(void * jarg1) {Person *arg1 = (Person *)jarg1;return (char)((Person const *)arg1)->GetName();
}EXPORT void STDCALL CSharp_Person_SetName(void * jarg1, char jarg2) {Person * arg1 = (Person *)jarg1;(arg1)->SetName(jarg2);
}EXPORT void STDCALL CSharp_Person_Print(void * jarg1) {Person *arg1 = (Person *)jarg1;((Person const *)arg1)->Print();
}EXPORT void * STDCALL CSharp_new_Person(int jarg1) {Person * result = (Person *)new Person(jarg1);return (void *)result;
}EXPORT void STDCALL CSharp_delete_Person(void * jarg1) {Person *arg1 = (Person *)jarg1;delete arg1;
}

simple_csharp/simplePINVOKE.cs（C#调用C++）

simple_csharp模块中的simplePINIVOKE.cs将通过动态链接库，调用在person_wrap模块中已经包装好C++函数，从而将整个流程打通，实现C#调用C++的通路。

/* C#中间层
1. 调用C++中间层的代码，完成C#与C++之间的通讯*/
class simplePINVOKE
{static simplePINVOKE(){}/// 从DLL中导入一个外部函数/// /// DllImport的参数说明/// 1. 第一个参数   simple_wrap          DLL的名称/// 2. 第二个参数   CSharp_new_Person    入口点，即函数名称[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_new_Person")]public static extern global::System.IntPtr new_Person(int jarg1);[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_Person_Guid")]public static extern int Person_Guid(global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef jarg1);[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_Person_GetName")]public static extern char Person_GetName(global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef jarg1);[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_Person_SetName")]public static extern void Person_SetName(global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef jarg1, char jarg2);[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_Person_Print")]public static extern void Person_Print(global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef jarg1);[global::System.Runtime.InteropServices.DllImport("simple_wrap", EntryPoint = "CSharp_delete_Person")]public static extern void delete_Person(global::System.Runtime.InteropServices.HandleRef jarg1);
}

总结

对于类，SWIG的原理也很简单，它为我们创建的中间层中，已经做好了资源的创建与回收工作。
因此，再提供给C#的接口中，Person是一个托管类。
​

至此，HelloSWIG已经完成。可以看出SWIG本质上就是一个代码生成器，为我们自动生成目标语言调用C++语言的中间层。
但在实际工作中，这远远不够的，你还需要知道其他类型如何包装；如何配置SWIG的.i文件；如果处理模块与模块的依赖关系；如何把SWIG集成进工程中，自动化构建出中间模块等等。但其实这些在SWIG眼里都蛮简单的。

这篇关于[SWIG] SWIG对Class包装的原理（以C#为例）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---