c# 直接使用c++ 类库文件

Question

需要完整的改写 以下 c++ 代码和 c#完整调用例子
每一个函数都要有，不要省略代码，谢谢

class NendToCSharp
{

private: 
    int N;              //复系数多项式次数
    Complex  *c;        //复系数多项式存储空间首地址

public:
    NendToCSharp(void);

    ~NendToCSharp(void);

    NendToCSharp(int nn=0, Complex *pp=NULL)    //构造函数
    {  N = nn;  c = pp;  }

    template <class T>
    int gauss(T *a, T *b, int n)
    {
        int *js,k,i,j,is,p,q;
        double d,t;
        T s;
        js=new int[n];
        for (k=0;k<=n-2;k++)             //消元过程
        { 
            d=0.0;                       //全选主元
            for (i=k;i<=n-1;i++)
                for (j=k;j<=n-1;j++)
                { 
                    t=ffabs(a[i*n+j]);
                    if (t>d) { d=t; js[k]=j; is=i;}

                }
                if (d+1.0==1.0)               //系数矩阵奇异，求解失败！
                {
                    for (i=0; i<n; i++)  b[i] = init(s);
                    cout <<"系数矩阵奇异，求解失败！\n";
                    delete[]js; 
                    return 0;
                }
                if (js[k]!=k)                 //列交换
                { 
                    for (i=0;i<=n-1;i++)
                    { 
                        p=i*n+k; q=i*n+js[k];
                        s=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=s;
                    }
                }
                if (is!=k)                    //行交换
                { 
                    for (j=k;j<=n-1;j++)
                    { 
                        p=k*n+j; q=is*n+j;
                        s=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=s;
                    }
                    s=b[k]; b[k]=b[is]; b[is]=s;
                }
                s=a[k*n+k];
                for (j=k+1;j<=n-1;j++)        //归一化
                { 
                    p=k*n+j; a[p]=a[p]/s;
                }
                b[k]=b[k]/s;
                for (i=k+1;i<=n-1;i++)        //消元
                { 
                    for (j=k+1;j<=n-1;j++)
                    { 
                        p=i*n+j;
                        a[p]=a[p]-a[i*n+k]*a[k*n+j];
                    }
                    b[i]=b[i]-a[i*n+k]*b[k];
                }
        }

        s=a[(n-1)*n+n-1];

        if (ffabs(s)+1.0==1.0)        //系数矩阵奇异，求解失败！
        { 
            for (i=0; i<n; i++)  b[i] = init(s);
            cout <<"系数矩阵奇异，求解失败！\n";          
            delete[] js; 
            return 0;
        }
        b[n-1]=b[n-1]/s;                //回代过程
        for (i=n-2;i>=0;i--)
        { 
            s=init(s);
            for (j=i+1;j<=n-1;j++)  s=s+a[i*n+j]*b[j];
            b[i]=b[i]-s;
        }
        js[n-1]=n-1;
        for (k=n-1;k>=0;k--)       //恢复
            if (js[k]!=k)
            { 
                s=b[k]; b[k]=b[js[k]]; b[js[k]]=s;
            }
            delete[] js;
            return 1;
    }


    template <class T>        //模板声明T为类型参数
    int gauss_jordan(T *a, T *b, int n)
    {
        int *js,k,i,j,is,p,q;
        double d,t;
        T  s;
        js=new int[n];
        for (k=0;k<=n-1;k++)             //消去过程
        { 
            d=0.0;                       //全选主元
            for (i=k;i<=n-1;i++)
                for (j=k;j<=n-1;j++)
                { 
                    t=ffabs(a[i*n+j]);
                    if (t>d) { d=t; js[k]=j; is=i;}

                }
                if (d+1.0==1.0)               //系数矩阵奇异，求解失败！
                {
                    cout <<"系数矩阵奇异，求解失败！\n";
                    for (i=0; i<n; i++)  b[i]=init(s);
                    delete[]js; 
                    return 0;
                }
                if (js[k]!=k)                 //列交换
                { 
                    for (i=0;i<=n-1;i++)
                    { 
                        p=i*n+k; q=i*n+js[k];
                        s=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=s;
                    }
                }
                if (is!=k)                    //行交换
                { 
                    for (j=k;j<=n-1;j++)
                    { 
                        p=k*n+j; q=is*n+j;
                        s=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=s;
                    }
                    s=b[k]; b[k]=b[is]; b[is]=s;
                }
                s=a[k*n+k];
                for (j=k+1;j<=n-1;j++)        //归一化
                { 
                    p=k*n+j; a[p]=a[p]/s;
                }
                b[k]=b[k]/s;
                for (i=0;i<=n-1;i++)        //消元
                { 
                    if (i!=k)
                    {
                        for (j=k+1;j<=n-1;j++)
                        { 
                            p=i*n+j;
                            a[p]=a[p]-a[i*n+k]*a[k*n+j];
                        }
                        b[i]=b[i]-a[i*n+k]*b[k];
                    }
                }
        }
        for (k=n-1;k>=0;k--)       //恢复
            if (js[k]!=k)
            { 
                s=b[k]; b[k]=b[js[k]]; b[js[k]]=s;
            }
            delete[] js;
            return 1;
    }


    int trde(double b[], int n, int m, double d[])
    { 
        int k,j;
        double s;
        if (m!=(3*n-2))   return -2;
        for (k=0;k<=n-2;k++)
        { 
            j=3*k; s=b[j];
            if (fabs(s)+1.0==1.0)  return 0;
            b[j+1]=b[j+1]/s;
            d[k]=d[k]/s;
            b[j+3]=b[j+3]-b[j+2]*b[j+1];
            d[k+1]=d[k+1]-b[j+2]*d[k];
        }
        s=b[3*n-3];
        if (fabs(s)+1.0==1.0)  return 0;
        d[n-1]=d[n-1]/s;
        for (k=n-2;k>=0;k--)  d[k]=d[k]-b[3*k+1]*d[k+1];
        return(2);
    }


    int band(double b[], double d[], int n, int l, int il, int m)
    { 
        int ls,k,i,j,is,u,v;
        double p,t;
        if (il!=(2*l+1)) return(-2);
        ls=l;
        for (k=0;k<=n-2;k++)
        { 
            p=0.0;
            for (i=k;i<=ls;i++)
            { 
                t=fabs(b[i*il]);
                if (t>p) {p=t; is=i;}
            }
            if (p+1.0==1.0)  return(0);
            for (j=0;j<=m-1;j++)
            { 
                u=k*m+j; v=is*m+j;
                t=d[u]; d[u]=d[v]; d[v]=t;
            }
            for (j=0;j<=il-1;j++)
            { 
                u=k*il+j; v=is*il+j;
                t=b[u]; b[u]=b[v]; b[v]=t;
            }
            for (j=0;j<=m-1;j++)
            { 
                u=k*m+j; d[u]=d[u]/b[k*il];
            }
            for (j=1;j<=il-1;j++)
            { 
                u=k*il+j; b[u]=b[u]/b[k*il];
            }
            for (i=k+1;i<=ls;i++)
            { 
                t=b[i*il];
                for (j=0;j<=m-1;j++)
                { 
                    u=i*m+j; v=k*m+j; d[u]=d[u]-t*d[v];
                }
                for (j=1;j<=il-1;j++)
                { 
                    u=i*il+j; v=k*il+j;  b[u-1]=b[u]-t*b[v];
                }
                u=i*il+il-1; b[u]=0.0;
            }
            if (ls!=(n-1)) ls=ls+1;
        }
        p=b[(n-1)*il];
        if (fabs(p)+1.0==1.0)  return(0);
        for (j=0;j<=m-1;j++)
        {
            u=(n-1)*m+j; d[u]=d[u]/p;
        }
        ls=1;
        for (i=n-2;i>=0;i--)
        { 
            for (k=0;k<=m-1;k++)
            { 
                u=i*m+k;
                for (j=1;j<=ls;j++)
                { 
                    v=i*il+j; is=(i+j)*m+k;
                    d[u]=d[u]-b[v]*d[is];
                }
            }
            if (ls!=(il-1)) ls=ls+1;
        }
        return(2);
    }

    int ldle(double a[], int n, int m, double c[])
    { 
        int i,j,l,k,u,v,w,k1,k2,k3;
        double p;
//省略
                    return(2);
    }


    int chlk(double a[], int n, int m, double d[])
    { 
        int i,j,k,u,v;
        if ((a[0]+1.0==1.0)||(a[0]<0.0))  return(0);
        a[0]=sqrt(a[0]);
       
//省略
        return(2);
    }


    int tlvs(double t[], int n, double b[], double x[])
    { 
        int i,j,k;
        double a,beta,q,c,h,*y,*s;
        s=new double[n];
        y=new double[n];
        a=t[0];
     //省略
        return(1);
    }

    int seidel(double *a, double *b, int n, double *x, double eps)
    { 
        int i,j,u,v;
        double p,t,s,q;
       //省略
        return 1;
    }

    void grad(double a[],int n,double b[],double eps,double x[])
    { 
        Matrix mx;

        int i,k;
        double *p,*r,*s,*q,alpha,beta,d,e;
        p=new double[n];
        r=new double[n];
        s=new double[n];
        q=new double[n];
        for (i=0; i<=n-1; i++)
        { x[i]=0.0; p[i]=b[i]; r[i]=b[i]; }
        i=0;
//省略
        delete[] p; delete[] r; delete[] s; delete[] q;
        return;
    }

    int maqr(double a[],int m,int n,double q[])
    { 
        int i,j,k,l,nn,p,jj;
        double u,alpha,w,t;
       //省略
                return 1;
    }


    int gmqr(double a[], int m, int n, double b[], double q[])
    { 
        int i,j;
        double d,*c;
        c=new double[n];
        i=maqr(a,m,n,q);
        if (i==0) 
        { 
            delete[] c; return(0);
        }
        for (i=0; i<=n-1; i++)
        { 
            d=0.0;
            for (j=0; j<=m-1; j++) d=d+q[j*m+i]*b[j];
            c[i]=d;
        }
        b[n-1]=c[n-1]/a[n*n-1];
        for (i=n-2; i>=0; i--)
        { 
            d=0.0;
            for (j=i+1; j<=n-1; j++) d=d+a[i*n+j]*b[j];
            b[i]=(c[i]-d)/a[i*n+i];
        }
        delete[] c; return(1);
    }



    int gmiv(double a[], int m, int n, double b[], double x[],
        double aa[], double eps, double u[], double v[], int ka)
    { 

//省略
        return(1);
    }

    int bingt(double a[], int n, double b[], double eps, double x[])
    { 
        int i,j,k;
        double q, qq;
        double *p,*r,*e;
        p=new double[n*n];
        r=new double[n];
        e=new double[n];
        k=0;
       //省略
        delete[] p; delete[] r; delete[] e; return 1;
    }


};

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要调用C++中的类库函数到C#中，你需要创建一个C++/CLI的包装类库或者使用其他技术如P/Invoke来调用本地动态链接库（DLL）。这里我会给出一个简单的例子，展示如何在C#中调用一个C++编写的DLL中的函数。但请注意，由于你的代码涉及到模板和复杂的逻辑，实际的实现可能会更复杂。我会尽量简化示例以帮助你理解基本概念。

首先，你需要创建一个C++ DLL。假设你的原始C++代码位于一个名为NativeLibrary.cpp的文件中。你需要创建一个DLL项目并包含该文件。为了简化，我们只考虑一个函数作为示例。假设你有这样一个函数：

// NativeLibrary.cpp
extern "C" __declspec(dllexport) int CallGauss(double* a, double* b, int n) {
    // 这里调用你的模板函数gauss的实现
    // 你可能需要将模板实例化并导出具体的函数
    // 例如：模板函数实例化为处理double类型的版本，并导出该函数
    return NendToCSharp().gauss(a, b, n); // 假设你的类名为NendToCSharp并且gauss方法可以被这样调用
}

确保你已经在你的C++项目中正确设置了DLL的创建和导出设置。对于Visual Studio，你可以通过配置项目属性来做到这一点。生成DLL后，你会得到一个DLL文件，接下来就可以在C#中调用它了。

在C#中，你可以使用DLLImport属性来导入DLL中的函数。你需要为导入的函数声明一个匹配的方法签名。以下是一个简化的例子：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Program {
    // 定义与DLL中函数匹配的签名
    [DllImport("YourDLLName", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)] // 更改为你的DLL名称
    public static extern int CallGauss(double[] a, double[] b, int n);

    static void Main() {
        double[] a = { /* your input array */ }; // 设置你的输入数组
        double[] b = new double[/* size */]; // 设置相应大小的输出数组
        int n = /* array size */; // 设置数组大小
        int result = CallGauss(a, b, n); // 调用DLL中的函数
        // 使用结果b数组... 以及其他处理逻辑
    }
}

你需要根据你的具体需求和函数签名来调整上面的代码。特别是处理模板函数的导出和导入可能更加复杂，可能需要具体的模板实例化策略和命名约定。在实际项目中，可能还需要考虑线程安全、错误处理、内存管理等问题。此外，如果你的函数需要传递复杂的数据结构或对象，你可能需要使用特定的序列化机制或使用其他技术如平台调用（P/Invoke）的MarshalAs属性来传递数据。