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C# 呼叫 C++ 撰寫的 DLL：P/Invoke 完整實作指南

編輯：關於C#

前言：跨語言互操作的橋樑

C# 透過 System.Runtime.InteropServices 命名空間提供的 P/Invoke 機制，可直接呼叫非受控 C++ DLL 匯出的函式。本文以最簡單的「加法」與「無參數函式」為例，完整展示從 C++ DLL 建立到 C# 呼叫的全流程。

一、C++ DLL 專案建立

標頭檔 `DLLTut.h`

#ifndef _DLLTUT_DLL_H_
#define _DLLTUT_DLL_H_

#if defined DLL_EXPORT
#define DECLDIR __declspec(dllexport)
#else
#define DECLDIR __declspec(dllimport)
#endif

extern "C" {
    DECLDIR int Add(int a, int b);
    DECLDIR void Function(void);
}
#endif

實作檔 `DLLTut.cpp`

#include "DLLTut.h"
extern "C" {
    DECLDIR int Add(int a, int b) { return a + b; }
    DECLDIR void Function(void) { /* 做些事 */ }
}

編譯產出 DLLTest.dll，置於專案 lib 目錄。

二、C# 專案呼叫

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            NativeMethods.Function();
            Console.WriteLine("Result: " + NativeMethods.Add(2, 3));
            Console.ReadLine();
        }
    }

    internal static class NativeMethods
    {
        // 假設 DLL 放在專案輸出目錄下的 lib 資料夾
        private const string DllPath = @"..\..\lib\DLLTest.dll";

        [DllImport(DllPath, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern void Function();

        [DllImport(DllPath, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern int Add(int a, int b);
    }
}

三、關鍵細節與避坑指南

項目	說明
CallingConvention	C++ 預設為 `__cdecl`，C# 需显式指定 `CallingConvention.Cdecl`，否則堆疊會不平衡。
extern "C"	防止 C++ Name Mangling，確保匯出符號為純函式名稱。
DLL 路徑	建議將 DLL 放在專案輸出目錄（bin\Debug/netX.Y），或用 `SetDllDirectory`/`AssemblyResolve` 動態解析。
資料封送	基本型別（int、double、bool）自動封送；字串需指定 `CharSet`、結構體需 `[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]`。
例外處理	非受控例外不可跨越邊界，C++ 端需全部捕獲並轉為錯誤碼返回。