C DLL 間でオブジェクトを安全に受け渡すにはどうすればよいですか?

C DLL 間でオブジェクトを安全に渡す方法

概要

特にクラス オブジェクトの受け渡しC の DLL 間の STL オブジェクトは、ABI とコンパイラの互換性の問題により困難になる可能性があります。ただし、これらの要素を慎重に考慮し、特定の手法を使用することで、安全で信頼性の高いデータ転送を実現できます。

ABI に関する考慮事項

C には標準化されたアプリケーションがありません。バイナリ インターフェイス (ABI)。これは、データ レイアウトと呼び出し規則がコンパイラとプラットフォーム間で異なる可能性があることを意味します。これにより、データの受け渡しに潜在的な非互換性が生じます。

コンパイラーの互換性の問題

コンパイラーは、クラス メンバーに対して異なるパッキングおよびアラインメント戦略を使用する可能性があり、これがメモリ レイアウトの違いにつながります。さらに、特定の機能 (メンバーの並べ替えなど) のサポートが異なる場合があり、互換性がさらに複雑になります。

課題への対処

これらの課題を軽減するには、次の戦略を検討してください。

• 物体の通過を避ける直接: 代わりに、「外部 C」経由でプレーン C インターフェイスを使用して、明確に定義された安定した ABI を確保します。

DLL 境界を越えたクラス オブジェクトの管理

クラスオブジェクトを渡す必要がある場合は、次に従ってください手順:

1. データ パッキング/アライメントの考慮: パッキングを明示的に強制するか、すべての環境で一貫したアライメントを行うために #pragma Pack(1) を使用します。
2. 標準レイアウト クラスを確保します: メンバーの並べ替えによりデータが中断される可能性があるため、非標準レイアウト クラスは避けてください。レイアウトの互換性。
3. 一貫した呼び出し規約を維持する: コード全体で同じ呼び出し規約を使用します (C の _cdecl など)。
4. データ型サイズの制御: 可能な限り固定サイズのデータ​​型を使用するか、サイズを軽減するために安全な変換に依存します。バリエーション。
5. ヒープ割り当ての管理: 共有ヒープ (GetProcessHeap など) を利用して、分離されたヒープ セグメントの問題を回避します。
6. STL インターフェイスの処理: DLL を通過する前に STL コンテナをアンパックしてプリミティブ型に再パックする境界。
7. 名前マングリングを考慮する: DLL でマングルされていないエイリアスを使用し、クライアント コードで関数名を書き換えて、名前マングリング関連の問題を回避します。

クラスオブジェクトを関数として渡すパラメータ

オブジェクトを関数パラメータとして安全に渡すには、次の点を考慮してください:

• ポインターで渡す: 潜在的な可能性を避けるために、常にクラス オブジェクトをポインターで渡します。クラッシュのリスク。
• 戻り値のバッファを提供します:オブジェクトを返す関数からの戻り値を受け取るには、指定されたバッファーを使用します。

実装例

次のコード スニペットは、データ型をラップし、コンパイラの境界を超えて一貫した処理を保証するテンプレート ベースの「pod」クラスを作成することにより、安全なデータ受け渡しメカニズムの例を示しています。

template<typename T>
class pod
{
public:
    pod() : data(nullptr) {}
    pod(const T& value) : data(reinterpret_cast<safe_type*>(pod_malloc(sizeof(safe_type)))) { new(data) safe_type (value); }
    operator T() const { return *data; }
    ~pod() { pod_free(data); }
private:
    safe_type* data;
    using original_type = T;
    using safe_type = int32_t; // Example: Assume int is converted to int32_t for safer handling
    void* pod_malloc(size_t size) { HANDLE heapHandle = GetProcessHeap(); HANDLE storageHandle = nullptr; if (heapHandle == nullptr) { return nullptr; } storageHandle = HeapAlloc(heapHandle, 0, size); return storageHandle; }
    void pod_free(void* ptr) { HANDLE heapHandle = GetProcessHeap(); if (heapHandle == nullptr) { return; } if (ptr == nullptr) { return; } HeapFree(heapHandle, 0, ptr); }
};

この例は、基本的なものをラップしています。データ型 (int など) をより安全なデータ型 (int32_t など) に変換して、コンパイラや環境全体で一貫した処理を保証します。 STL 型も同様の手法を使用してカプセル化できます。

追加の考慮事項

DLL 境界を越えて C オブジェクトを渡すことは技術的には可能ですが、それは最後のものとしてのみ考慮する必要があります。リゾート。 DLL 間オブジェクトの受け渡しに伴う固有のリスクと複雑さを回避するために、プレーン C インターフェイスまたはその他のプラットフォームに依存しないメカニズムを通じてデータを外部化することを強くお勧めします。

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