如何在 C DLL 之間安全地傳遞物件？

如何安全地傳遞物件

簡介

簡介

傳遞類別物件，特別是由於ABI 和編譯器相容性問題，C 中DLL 之間的STL 物件可能具有挑戰性。然而，透過仔細考慮這些因素並使用特定的技術，實現安全可靠的資料傳輸是可能的。

ABI 注意事項

C 缺乏標準化的應用程式二進位介面 (ABI)，這表示資料佈局和呼叫約定可能因編譯器和平台而異。這引入了資料傳遞中潛在的不相容性。

編譯器相容性問題

編譯器可能對類別成員使用不同的打包和對齊策略，從而導致記憶體佈局差異。此外，對某些功能（例如成員重新排序）的支援可能會有所不同，從而使相容性更加複雜。

應對挑戰

• 要緩解這些挑戰，請考慮以下策略：

避免直接傳遞物件：相反，透過「extern C」使用純C 介面來確保定義良好且穩定的ABI。

跨DLL 邊界管理類別物件

1. 如果您必須傳遞類別對象，請依照下列步驟操作：
2. 資料帳戶打包/對齊： 明確強制打包或使用#pragma pack(1)在所有環境中實現一致對齊。
3. 確保標準佈局類： 避免非標準佈局類，因為成員重新排序可能會破壞資料佈局相容性。
4. 保持一致的呼叫約定： 在整個程式碼中使用相同的呼叫約定（例如，C 中的 _cdecl）。
5. 控制資料類型大小： 盡可能使用固定大小的資料類型或依賴安全轉換來減輕大小變化。
6. 管理堆分配：利用共享堆（例如，GetProcessHeap）以避免隔離堆段出現問題。
7. 處理 STL 介面： 在跨越 DLL 邊界之前將 STL 容器解包並重新打包為原始型別。

考慮名稱重整：在 DLL 中使用未重整的別名並重寫函數名稱客戶端程式碼來繞過名稱修改相關問題。

將類別物件作為函數參數傳遞

• 要安全地將物件作為函數參數傳遞，請考慮以下事項：
• 透過指標傳遞：始終透過指標傳遞類別物件以避免潛在的潛在風險崩潰風險。

為回傳值提供緩衝區使用指定的緩衝區來接收傳回物件的函數的回傳值。

實作範例

以下程式碼片段透過建立基於範本的「pod」類別來提供安全資料傳遞機制的範例，該類別包裝資料類型並確保跨編譯器邊界的一致處理：

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); }
};

此範例包裝基本資料類型（如int）轉換為更安全的對應資料類型（例如int32_t），以確保跨編譯器和環境的一致處理。 STL 類型也可以使用類似的技術進行封裝。

其他注意事項

雖然技術上可以跨 DLL 邊界傳遞 C 對象，但它只能被視為最後一個採取。強烈建議透過純 C ​​介面或其他獨立於平台的機制外部化數據，以避免與跨 DLL 物件傳遞相關的固有風險和複雜性。

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