C#: 星座星盘计算算法

前一篇提到计算八卦五行的算法，这里要跟大家分享一个星座星盘的算法。你们可能觉得笔者怎么开始研究这些玄幻的东西了，确实笔者觉得有一些真的是很扯，不过笔者的目的是为了研究大数据。好了，说到星盘笔者发现新浪星座有个很不错的星盘解说的http://astro.sina.com.cn/pc/zodiac.html大家可以试一下，笔者就觉得分析出来的星盘那个图很不错看起来很专业，图里面的也是数据格式的而不是底下文字描述的。后来想想，星座这种东西应该国外比国内更多研究，于是就搜了一些英文资料。（这里也鼓励大家多学一门外语总是好的）。居然无意中发现新浪星盘用的就是国外的Astrolog，还是开源的，从版本上看是5.416，而这个Astrolog是一直有更新的，目前已经是6.10版本了。新浪还有不少收费占卜的，笔者没试过，因为这并不是笔者看重的。

不敢独享，跟大家分享一下，官网是http://www.astrolog.org/可以下载到源代码，是C++的，很明显大家猜笔者会把这个改成C#版的，更重要的是，改成中文版的。哈哈，笔者也这么认为的，不过代码量太大，就不重写了，另外由于里面有不少C的写法比如sprintf要支持中文比较麻烦，而且已经有人做过中文版软件，这不是我目的，所以打包成dll让C#调用，中文部分根据输出在C#代码处理会比较可行。

在代码之前，笔者先分享一些基本知识，首先是12星座。

其次是星和行星

上面的太阳(Sun)和月亮(Moon)就不必解释了，其他的行星都给出了英文名、符号和解释。网络的图没有冥王星英文是(Pluto)。

好了开始代码部分，首先我们要添加用于C#访问的函数，

#define API_EXPORT __declspec(dllexport)

先这里做个预定义，后面每个函数都要用到。使用功能之前要先给astrolog程序来做个初始化

EXTERN_C API_EXPORT void __stdcall init()
{
is.S = stdout;
FProcessSwitchFile(DEFAULT_INFOFILE, NULL);
is.fSzPersist = fTrue;
}

初始化好了就可以调用实质的函数来生成星图，保存星图到文件夹，并把右侧数据信息保存到字符串来返回

EXTERN_C API_EXPORT wchar_t* __stdcall ProcessAstrolog(wchar_t* filepath, int year, int month,int day,double time)
{
AllInfo = (char*)malloc(5000 * sizeof(char));

if (AllInfo == NULL) return NULL;

char* result;

int i=0,j=0;
ciCore = { month, day, year, time, 0.0, 8.0, 122.19984, 47.36584, "", "" };
char *v0 = "astrolog";
char *v1 = "-Xo";
char *v2 = w2c(filepath);
if (v2 == NULL) return NULL;
char * vs[] = { v0, v1,v2 };
i= FProcessSwitches(3, vs);

Action();

sprintf(result, "%s", AllInfo);
free(v2);
v2 = NULL;
free(AllInfo);
AllInfo = NULL;

return c2w( result);
}

EXTERN_C API_EXPORT int __stdcall freeSMem(wchar_t* intptr)
{
free(intptr);
intptr = NULL;
return 1;
}

这里面还涉及到C#的char是用2个字节来存储的而在C++里面char是用1个字节来存储的，从这里大家也可以理解为什么笔者放弃在C++里面直接汉化输出了。既然有这么个gap，我们就需要做转换工作，C#里面的char对应着C++里面的wchar_t，传进来之后要把高位的扔掉，生成一个长度相等，每位是C++的char大小的空间来存放新字符串，反之从C++的字符串传到C#的也要做一次这样的反操作。大家可以不理解，直接拷贝下面的代码用就是了。上面的freeSMem函数是因为返回的字符串内容要在C#里面用完了才能销毁，所以有这个函数供C#来调用并销毁。

wchar_t* c2w(char* CStr)
{
size_t len = strlen(CStr) + 1;
size_t converted = 0;
wchar_t *WStr;
WStr = (wchar_t*)malloc(len * sizeof(wchar_t));
if (WStr == NULL) return NULL;
mbstowcs_s(&converted, WStr, len, CStr, _TRUNCATE);
return WStr;
}

char* w2c(wchar_t* WStr)
{
size_t len = wcslen(WStr) + 1;
size_t converted = 0;
char *CStr;
CStr = (char*)malloc(len * sizeof(char));
if (CStr == NULL) return NULL;
wcstombs_s(&converted, CStr, len, WStr, _TRUNCATE);
return CStr;
}

上面的c2w和w2c里面的c和w分别代表C++的char和wchar_t。

好了可以介绍上面这个ProcessAstrolog（）函数了，首先给AllInfo 分配了一段内存来保存右侧数据信息用来返回到C#，然后更新用户数据包括年月日时间等的信息，即更新ciCore变量，接着模拟执行一条保存星图的命令，这个其实大家可以使用cmd尝试执行Astrolog.exe -Xo d:\abc.bmp这样的语句，就知道本函数的方法了。传进去后保存图片并不是立刻执行的，所以需要加入Action()这一句来保存图片，最后释放指针并返回字符串结果。

然后就到C#代码了，见下面

[DllImport(@"Astrolog.dll")]
extern unsafe static void init();

[DllImport(@"Astrolog.dll")]
extern unsafe static IntPtr ProcessAstrolog(char* filepath, int year, int month, int day, double time);

先定义DllImport，这个不难。

void processastrolog()
{
try
{
DateTime t = this.dateTimePicker1.Value;
string filepath = "d:\\lyx\\xyz.bmp";
int freeresult=0;
unsafe
{

//在传递字符串时，将字符所在的内存固化，并取出字符数组的指针
fixed (char* p = &(filepath.ToCharArray()[0]))
{
//调用方法
IntPtr abc = ProcessAstrolog(p, t.Year, t.Month, t.Day, Convert.ToDouble( (t.Hour+t.Minute/100.0).ToString("0.00")));

if (abc == null) {
MessageBox.Show("Astrolog处理出错！");
return;
}

this.richTextBox1.Text += Marshal.PtrToStringAuto(abc);

freeresult= freeSMem(abc);
}
}
if (File.Exists(filepath))
{
this.pictureBox1.ImageLocation = filepath;
}
MessageBox.Show(freeresult.ToString());
}
catch
{ }

}

然后要先建1个图片链接字符串，固化到内存并把内存首地址传进dll，如果用过C#做图像处理的应该对锁内存很熟悉吧。然后把图片地址，年月日时间等传进dll，获取返回的字符串连接，并输出到文本框，因为这个字符串所在的内存是C++里面动态开辟的，所以需要释放，最后加载图片就可以了。

C++修改项目属性为输出dll而不是exe，修改C#的项目属性,将目标平台设置为x86,并且允许非安全代码。

一切都很不错，成功执行，成功保存图片并返回字符串结果。可惜的是，运行不了多久就会内存报错，这真的是百思不得其解的郁闷事，笔者怎么说写代码15年了也是混过C和C++的，包括单片机的汇编，内存管理大家都知道是个头疼事不过笔者还是挺自信的，仔细检查一下，所有的malloc之后都free了，并设置指针指向NULL了，C#里面也把代码都放进try catch里面了，还是报错，而且内存错误是致命的不可能继续执行。

万般无奈之下，笔者开始了另一种方式，在C#里面开辟内存地址存放返回的字符串传给C++，而C++里面的只要有malloc那么在返回到C#之前就free掉，并且做了工作状态的限制，新建1个布尔类型的全局变量叫DllProcessing，在程序开始的时候才赋值为真程序末尾赋值为假，在为真的状态下AllInfo才能够被操作，即if(DllProcessing) strcat(AllInfo, sz);。并且让C#的unsafe里面的代码尽量少，最后代码如下

DllProcessing = true;
AllInfo = resultString;

/* Month, Day, Year, Time in hours, Daylight offset, Time zone, Longitude, Latitude, Name for chart, Name of location */
ciCore = { month, day, year, time, DaylightOffset, Timezone, lgt, lat, "", "" };
char *v0 = "astrolog";
char *v1 = "-Xo";
char *v2 = w2c(filepath);
if (v2 == NULL) return NULL;
char * vs[] = { v0, v1,v2 };

FProcessSwitches(3, vs);
Action();

DllProcessing = false;

free(v2);
v2 = NULL;

return AllInfo;

C#代码如下

Byte[] bPara = new Byte[2000]; //新建字节数组
IntPtr pRet;
unsafe
{

//在传递字符串时，将字符所在的内存固化，并取出字符数组的指针
fixed (char* p = &(filepath.ToCharArray()[0]))
{
//调用方法
pRet = DoAstrolog(ref bPara[0], p, t.Year, t.Month, t.Day, Convert.ToDouble((t.Hour + t.Minute / 100.0).ToString("0.00")),0.0,-8.0, 122.19984, 47.36584);
}
}

if (pRet == null)
{
MessageBox.Show("Astrolog处理出错！");
return;
}

string strGet = System.Text.Encoding.Default.GetString(bPara, 0, bPara.Length); //将字节数组转换为字符串
string strRet = Marshal.PtrToStringAnsi(pRet);

this.richTextBox1.Text += strRet;

这次就好了，没有深究前面代码内存出错的原因，估计是在C++ malloc的字符串指针在返回到C#之后没有立即销毁，而这段时间C++里面的函数在看不见的地方有没有调用过不知道，毕竟C++的代码并没有深入去研究，那么在C#去释放这段地址的时候可能它已经改变了，就出错了。所以建议是，自己在C++额外植入的代码，用了malloc在自己可预见的范围内就要销毁，否则C++原有部分就是个黑匣子，你都不知道会发生什么。

可以获得所有需要的数据了，这里输出的数据经过笔者筛选，没用的不输出，然后可以根据这些数据来做自己想做的事情了。最后要给大家介绍另一位大师的文章也是研究astrolog的，和代码没关系，不过可以获得不少星盘研究的知识，http://blog.sina.com.cn/s/blog_80b9fc470101hmpy.html。