如何将C＃中的二维数组传递给C ++ DLL？

Question

我想将C＃中的二维数组作为参数传递给C ++ DLL中的函数（必须使用C ++，因为我使用的是CUDA C ++）。我尝试了很多事情，但未能使用数组或向量直接传递。我唯一能做的就是将其转换为一维数组，将其及其维传递给函数，然后将其转换回二维向量。这是C ++ DLL代码：

int Add(int* a, int m, int n)
{
    int i, j, ans;
    vector<vector<int>> A(m, vector<int>(n));
    for (i = 0; i < m; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            A[i][j] = a[i * n + j];
    // Main calculations
    return ans;
}

这是传递数组的C＃代码：

[DllImport("CUDALib.dll")]
static extern int Add(int[] a, int m, int n);
private void PassArray(int[,] A)
{
    int i, j, m, n, ans;
    int[] a;
    m = A.GetLength(0);
    n = A.GetLength(1);
    a = new int[m * n];
    for (i = 0; i < m; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            a[i * n + j] = A[i, j];
    ans = Add(a, m, n);
}

我有更快，更有效，更直接的方法吗？

Answer 1

C＃中的2D数组为contiguous in memory，因此不需要在任何一侧进行所有这种内存复制。您应该按原样在C＃中传递数组指针：

[DllImport("CUDALib.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
static extern int Add(int[,] a, int m, int n);
static void PassArray(int[,] A)
{
    int m = A.GetLength(0);
    int n = A.GetLength(1);
    int ans = Add(A, m, n);
}

然后像这样访问C ++中的各个元素：

extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int* a, int m, int n)
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < m; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            printf("%d %d: %d\n", i, j, a[i * n + j]);
    // Main calculations
    return 0;
}

Answer 2

您可以使用一个类来封装指针，行和列，然后访问通过了1D数组，就好像它是标准2D数组一样。由于p在调用中仍然有效，因此无需在函数内进行本地复制。 @mnistic的答案还指出，无需在C＃中制作一维副本。

class Array2D {
public:
    Array2D(int* p, size_t rows, size_t cols) : p(p), cols(cols), rows(rows){};
    int* operator[](int row) { return p + row * cols; }
    const size_t rows;  // not needed but can be used for adding boundary checks
    const size_t cols;
private:
    int *const p;
};

返回表示为二维数组的数组元素之和

extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int* p, int rows, int cols)
{
    Array2D a(p, rows, cols);
    int sum{};
    for (int i = 0; i < rows; ++i)
        for (int ii = 0; ii < cols; ++ii)
            sum += a[i][ii];
    return sum;
}

这里是显示其工作原理的测试

int main()
{
    int* p = new int[6]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
    Array2D a2d(p, 3, 2);   // three rows, two cols
    std::cout << a2d[0][0] << '\n';  // prints 1
    std::cout << a2d[1][1] << '\n';  // prints 4
    a2d[1][1] = 10;
    std::cout << a2d[1][1] << '\n';  // now prints 10
    std::cout << a2d[2][0] << '\n';  // prints 5
    std::cout << a2d[2][1] << '\n';  // prints 6
}