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C# Marshal.PtrToStructure - The structure must not be a value class.

간단한 재현 코드는 다음과 같습니다.

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int size = Marshal.SizeOf(typeof(MyStruct));
        IntPtr pBuf = Marshal.AllocHGlobal(size);

        MyStruct instance = new MyStruct();

        Marshal.StructureToPtr(instance, pBuf, true);

        // 예외 발생
        Marshal.PtrToStructure(pBuf, instance);
    }
}

public struct MyStruct
{
    public int Age;
    public bool Married;
}

실행하면 다음과 같은 런타임 오류가 발생하는데,

// 처리되지 않은 예외: System.ArgumentException: 구조체는 값 클래스가 아니어야 합니다.

Unhandled Exception: System.ArgumentException: The structure must not be a value class.
Parameter name: structure
   at System.Runtime.InteropServices.Marshal.PtrToStructureHelper(IntPtr ptr, Object structure, Boolean allowValueClasses)
   at Program.Main(String[] args) in C:\ConsoleApp1\ConsoleApp1\Program.cs:line 15

일면 이해가 갑니다. 왜냐하면 값 형식의 특성상 "instance" 변수를 PtrToStructure에 넘겨줬을 때 아무리 발버둥 쳐도 instance에 값을 설정할 방법이 없기 때문입니다. (이게 가능하려면 애당초 ref 유형으로 인자를 전달해야 합니다.) 반면, struct라는 것이 이름에 포함되었다는 점과 대칭적이라는 점에서 한편으론 아쉬움이 남는 API 설계입니다.

이를 위한 해결책으로 2가지가 있습니다. 1) MyStruct를 class로 바꾸거나, 2) PtrToStructure의 또 다른 버전을 사용하는 것입니다.

첫 번째 방법의 경우, 다음과 같이 StructLayout을 지정한 class로 바꾸면 됩니다.

// struct의 경우 기본 LayoutKind가 Sequential
//public struct MyStruct
//{
//    public int Age;
//    public bool Married;
//}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class MyStruct
{
    public int Age;
    public bool Married;
}

그럼, StructureToPtr에 참조 주소가 복사되어 넘어가기 때문에 대상 메서드에서는 instance 변수의 값을 변경할 수 있습니다.

두 번째 방법이라면 기존 소스 코드의 변경 없이 PtrToStructure 측에서,

instance = (MyStruct)Marshal.PtrToStructure(pBuf, typeof(MyStruct));

아예 반환값으로 넘겨주는 버전을 사용하면 되고, 이 과정에서 박싱/언박싱을 동반하며 instance에 값이 복사됩니다.

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 12/9/2020]

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