「AnyCPUのモジュールからx86とx64のモジュールを呼び分ける」の版間の差分

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 C#では、実行環境のアーキテクチャがx86 / AMD64に関わらず、適切なモードで実行できるAnyCPUという仕組みが存在する。<br>
 <br>
-しかし、AnuCPUは実行時までx86 / AMD64のどちらで動作するかは不明である。<br>
+しかし、AnyCPUは実行時までx86 / AMD64のどちらで動作するかは不明である。<br>
-そのため、AnyCPUをサポートしていない言語、例えば、C/C++言語やC++/CLI言語で開発されたライブラリを使用する場合、<code>DllImport</code>キーワードとの相性が悪い。<br>
+これは、C/C++言語やC++/CLI言語で開発されたネイティブライブラリを使用する場合に問題となる。<br>
+ネイティブライブラリはコンパイル時に特定のアーキテクチャ (x86またはAMD64) 向けにビルドされるため、実行環境のアーキテクチャと一致しなければ動作しない。<br>
+つまり、x86向けにビルドされたDLLは64ビットプロセスからは呼び出すことができず、逆にAMD64向けにビルドされたDLLは32ビットプロセスからは呼び出すことができない。<br>
 <br>
-なぜなら、<code>DllImport</code>キーワードはコンパイル時にライブラリの読み込みパスを指定するため、実行時において、x86 / AMD64ごとにライブラリを切り替えることができない。<br>
+一方、C#の <code>DllImport</code> 属性は、コンパイル時にネイティブライブラリのパスと関数名を静的に指定する仕組みである。<br>
+この指定は実行ファイルに組み込まれるため、実行時に動的に変更することができない。<br>
+したがって、AnyCPUでビルドされたC#アプリケーションが実際に32ビットプロセスとして起動するか64ビットプロセスとして起動するかは実行時に決定されるにもかかわらず、<br>
+<code>DllImport</code> で指定するDLLのパスはコンパイル時に固定されてしまうという矛盾が生じる。<br>
+<br>
+例えば、<code>[DllImport("MyNativeLib.dll")]</code> と記述した場合、この指定では単一のDLLパスしか指定できないため、<br>
+実行時のアーキテクチャに応じて異なるDLL (例：x86版とAMD64版) を自動的に選択することができない。<br>
+この制約により、AnyCPUとネイティブライブラリの組み合わせは相性が悪いと言える。<br>
 <br>
 このような場合、どのような解決策を使うにせよ、何らかの制約を強いられることになる。<br>
+<br>
+なお、.NET FrameworkにおけるAnyCPUには、<u>AnyCPU</u> と <u>AnyCPU 32bitPreferred</u> の2種類が存在する。<br>
+<u>32bitPreferred</u> は64ビットOS上でも32ビットプロセスとして実行される設定であり、ARM環境等での互換性を考慮した設定である。<br>
 <br><br>
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 *: インストーラを作成する必要がある。
 *: レジストリにインストール情報が残る。
-*: x86向けライブラリおよびAMD64bit向けライブラリの両方を開発しなければならない。
+*: x86向けライブラリおよびAMD64向けライブラリの両方を開発しなければならない。
 <br><br>
@@ 60行目: / 72行目: @@
 <br>
   <syntaxhighlight lang="c#">
-  // <summary>
+  /// <summary>
-  // DllImport向けに、x86 / AMD64向けのライブラリを別々に設定するためのクラス
+  /// DllImport向けに、x86 / AMD64向けのライブラリを別々に設定するためのクラス
-  // </summary>
+  /// </summary>
   public static class NativeDllDir
   {
-     // <summary>
+     /// <summary>
-     // DllImport向けに、x86 / AMD64のライブラリのあるディレクトリを設定する
+     /// DllImport向けに、x86 / AMD64のライブラリのあるディレクトリを設定する
-     // </summary>
+     /// </summary>
-     // <param name="x86DllDir">x86 DLLを配置したディレクトリを指定する
+     /// <param name="x86DllDir">x86 DLLを配置したディレクトリを指定する
-     //            指定しなければカレントディレクトリとなる
+     ///            指定しなければカレントディレクトリとなる
-     // </param>
+     /// </param>
-     // <param name="x64DllDir">AMD64 DLLを配置したディレクトリを指定する
+     /// <param name="x64DllDir">AMD64 DLLを配置したディレクトリを指定する
-     //			  指定しなければカレントディレクトリとなる
+     ///           指定しなければカレントディレクトリとなる
-     // </param>
+     /// </param>
-     // <returns>設定に成功した場合は true</returns>
+     /// <returns>設定に成功した場合は true</returns>
-     // <exception cref="PlatformNotSupportedException">x86でもAMD64でもない場合の例外</exception>
+     /// <exception cref="PlatformNotSupportedException">x86でもAMD64でもない場合の例外</exception>
      public static bool Set( string x86DllDir = null, string x64DllDir = null )
      {
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 <br>
 * メリット
-*: <code>SetDllDirectory</code>関数の呼び出しコードを追加するだけのため、実装が比較的容易である。
+*: <code>SetDllDirectory</code> 関数の呼び出しコードを追加するだけのため、実装が比較的容易である。
 * デメリット
-*: Windows XP SP1以降でのみ動作する。
+*: Windows XP with Service Pack 1 (SP1) 以降、または、Windows Server 2003以降でのみ動作する。
-*: それ以前のOSの場合は、<code>SetDllDirectory</code>関数は使用できない。
+*: それ以前のOSの場合は、<code>SetDllDirectory</code> メソッドは使用できない。
-*: x86向け / AMD64向けのライブラリの両方を開発しなければならない。
+*: x86向け および AMD64向けのライブラリの両方を開発しなければならない。
+*: プロセス全体のDLL検索パスに影響を与えるため、他のライブラリの読み込みにも影響する可能性がある。
 <br><br>
-== x86向けDLLとx64向けDLLの両方をDllImportする方法 ==
+== x86向けDLLとAMD64向けDLLの両方をDllImportする方法 ==
-"SetDllDirectory関数を使用する方法"より簡単に記述可能であるが、中途半端で使用しにくい。<br>
+<code>SetDllDirectory</code> メソッドを使用する方法より簡単に記述可能であるが、中途半端で使用しにくい。<br>
 <br>
-* 長所
+* メリット
 *: Windows XP SP1より以前でも使用できる。
-* 短所
+* デメリット
-*: x86向けDLLとx64向けライブラリの両方を開発する必要がある。
+*: x86向けDLLとAMD64向けライブラリの両方を開発する必要がある。
 *: また、呼び出す関数を全て記述する必要がある。
+<br>
   <syntaxhighlight lang="c#">
   public class DLL
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 <br><br>
+== LoadLibrary / GetProcAddress 関数を使用した動的ロード方法 ==
+<code>LoadLibrary</code> 関数 と <code>GetProcAddress</code> 関数 を使用して、実行時にライブラリと関数を動的にロードする方法である。<br>
+<br>
+ <syntaxhighlight lang="c#">
+ public static class NativeLibraryLoader
+ {
+    [DllImport("kernel32", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Unicode)]
+    private static extern IntPtr LoadLibrary(string lpFileName);
+    [DllImport("kernel32", SetLastError = true)]
+    private static extern IntPtr GetProcAddress(IntPtr hModule, string lpProcName);
+    [DllImport("kernel32", SetLastError = true)]
+    private static extern bool FreeLibrary(IntPtr hModule);
+    public static IntPtr LoadNativeLibrary(string basePath, string libraryName)
+    {
+       string path;
+       if (IntPtr.Size == 8)
+       {
+          path = Path.Combine(basePath, "x64", libraryName);
+       }
+       else
+       {
+          path = Path.Combine(basePath, "x86", libraryName);
+       }
+       return LoadLibrary(path);
+    }
+ }
+ </syntaxhighlight>
+<br>
+* メリット
+*: 細かい制御が可能である。
+*: 必要なタイミングでライブラリをロード / アンロードできる。
+* デメリット
+*: 実装が複雑になる。
+*: デリゲートを使用して関数ポインタを取得する必要がある。
+*: エラーハンドリングを適切に実装する必要がある。
+<br><br>
+== .NET 5以降での改善 ==
+.NET 5以降 (.NET Core 3.0以降) では、<code>NativeLibrary</code> クラスが導入され、ネイティブライブラリの読み込みがより容易になった。<br>
+<br>
+* メリット
+*: クロスプラットフォーム対応である。
+*: <code>RuntimeInformation</code> により、明示的なアーキテクチャ判定が可能である。
+*: <code>NativeLibrary.TryLoad</code> メソッド や <code>NativeLibrary.Free</code> メソッド等の便利なメソッドが提供されている。
+* デメリット
+*: .NET Frameworkでは使用できない。
+<br>
+ <syntaxhighlight lang="c#">
+ using System.Runtime.InteropServices;
+ public static class NativeLibraryHelper
+ {
+    public static IntPtr LoadNativeLibrary(string basePath, string libraryName)
+    {
+       string path;
+       if (RuntimeInformation.ProcessArchitecture == Architecture.X64)
+       {
+          path = Path.Combine(basePath, "x64", libraryName);
+       }
+       else if (RuntimeInformation.ProcessArchitecture == Architecture.X86)
+       {
+          path = Path.Combine(basePath, "x86", libraryName);
+       }
+       else
+       {
+          throw new PlatformNotSupportedException();
+       }
+       return NativeLibrary.Load(path);
+    }
+ }
+ </syntaxhighlight>
+<br><br>
+{{#seo:
+|title={{PAGENAME}} : Exploring Electronics and SUSE Linux | MochiuWiki
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