C#与C++交互开发系列（十二）：委托和函数指针的传递

摘要：在C#与C++的互操作中，委托（delegate）和函数指针的传递是一个复杂但非常强大的功能。这可以实现从C++回调C#方法，或者在C#中调用C++函数指针的能力。无论是跨语言调用回调函数，还是在多线程、异步任务中使用委托，了解两者的传递机制都是非常重要的。本

在C#与C++的互操作中，委托（delegate）和函数指针的传递是一个复杂但非常强大的功能。这可以实现从C++回调C#方法，或者在C#中调用C++函数指针的能力。无论是跨语言调用回调函数，还是在多线程、异步任务中使用委托，了解两者的传递机制都是非常重要的。本篇文将详细讨论C++中的函数指针和C#中的委托如何跨语言传递，并通过示例代码展示其实现。

在C++中，函数指针是一种可以指向函数的指针，它可以存储函数的地址，并在需要时调用相应的函数。函数指针的定义如下：

// 定义返回类型为int，参数为两个int的函数指针int (*FuncPtr)(int, int);

C#中的委托类似于C++中的函数指针，但具有更高的抽象层次。委托是对方法的引用，可以将它们传递给其他方法或作为回调使用。委托的定义如下：

// 定义一个返回类型为int，参数为两个int的委托public delegate int Operation(int x, int y);

在C#中，委托可以被转换为函数指针并传递给C++，让C++调用C#中的回调方法。这种互操作可以通过DllImport和Marshal.GetfunctionPointerForDelegate实现。

• C#端：定义委托并将其传递给C++。• C++端：接受函数指针并调用它。

在C++中，定义一个接受函数指针的函数：

// C++代码 (MyNativeLib.cpp)extern "C" typedef int (*callback)(int, int);extern "C" __declspec(dllexport) void RegisterCallback(Callback cb){int result = cb(10, 20); // 调用传递的函数指针printf("Callback result: %d\n", result);}

在C#中，定义一个委托并将其转换为函数指针传递给C++：

using System;using System.Runtime.InteropServices;class Program{// 定义与C++函数指针匹配的委托public delegate int Callback(int x, int y);// 导入C++函数[DllImport("MyNativeLib.dll")]public static extern void RegisterCallback(IntPtr callback);// 回调函数，符合委托签名public static int MyCallback(int x, int y){Console.WriteLine($"C# Callback called with values: {x}, {y}");return x + y;}static void Main{// 创建委托实例Callback cb = new Callback(MyCallback);// 将委托转换为函数指针IntPtr cbPtr = Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(cb);// 注册回调RegisterCallback(cbPtr);// 避免GC回收委托GC.KeepAlive(cb);}}

执行结果

C# Callback called with values: 10, 20Callback result: 30• 防止GC回收：在C#中，委托被当作托管对象，如果没有明确的引用，GC（垃圾回收器）可能会回收该对象，从而导致C++调用时访问非法内存。为此，必须通过GC.KeepAlive确保委托不被回收。• 函数签名匹配：C#中的委托签名必须与C++函数指针的签名完全一致，包括参数类型和返回类型，否则会出现运行时错误。