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c# - 如何制作从 C# "Thread-safe"调用的 C (P/invoke) 代码

coder 2024-06-02 原文

我有一些使用单个全局变量的简单 C 代码。显然这不是线程安全的，所以当我在 C# 中使用 P/invoke 从多个线程调用它时，事情就搞砸了。

如何为每个线程单独导入此函数，或使其成为线程安全的？

我尝试声明变量 __declspec(thread)，但这导致程序崩溃。我还尝试制作一个 C++/CLI 类，但它不允许成员函数是 __declspec(naked)，我需要 (我正在使用内联汇编)。我在编写多线程 C++ 代码方面经验不足，因此可能缺少某些内容。

下面是一些示例代码:

C#

[DllImport("MyDll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int SomeFunction(int parameter1, int parameter2);

C++

extern "C"
{
    int someGlobalVariable;
    int __declspec(naked) _someFunction(int parameter1, int parameter2)
    {
        __asm
        {
            //someGlobalVariable read/written here
        }
    }
    int __declspec(dllexport) SomeFunction(int parameter1, int parameter2)
    {
        return _someFunction(parameter1, parameter2);
    }
}

[编辑]:SomeFunction() 的结果必须根据 someGlobalVariable 按照规定的顺序进行(想想例如. 一个 PRNG，以 someGlobalVariable 作为内部状态)。因此，不能使用互斥锁或其他类型的锁 - 每个线程必须都有自己的 someGlobalVariable 副本。

最佳答案

一个常见的模式是有

  • 为状态分配内存的函数，
  • 一个没有副作用但会改变传入状态的函数，和
  • 释放状态内存的函数。

C# 端看起来像这样:

用法:

var state = new ThreadLocal<SomeSafeHandle>(NativeMethods.CreateSomeState);

Parallel.For(0, 100, i =>
{
    var result = NativeMethods.SomeFunction(state.Value, i, 42);

    Console.WriteLine(result);
});

声明:

internal static class NativeMethods
{
    [DllImport("MyDll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern SomeSafeHandle CreateSomeState();

    [DllImport("MyDll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern int SomeFunction(SomeSafeHandle handle,
                                          int parameter1,
                                          int parameter2);

    [DllImport("MyDll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    internal static extern int FreeSomeState(IntPtr handle);
}

SafeHandle 魔法:

[SecurityPermission(SecurityAction.InheritanceDemand, UnmanagedCode = true)]
[SecurityPermission(SecurityAction.Demand, UnmanagedCode = true)]
internal class SomeSafeHandle : SafeHandle
{
    [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
    public SomeSafeHandle()
        : base(IntPtr.Zero, true)
    {
    }

    public override bool IsInvalid
    {
        get { return this.handle == IntPtr.Zero; }
    }

    [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
    protected override bool ReleaseHandle()
    {
        return NativeMethods.FreeSomeState(this.handle) == 0;
    }
}

关于c# - 如何制作从 C# "Thread-safe"调用的 C (P/invoke) 代码，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/10388405/

c#codeCallingConventionparametercmultithreadingpinvoke

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