Java的JNA類型映射要注意什么及怎么使用

本文小編為大家詳細介紹“Java的JNA類型映射要注意什么及怎么使用”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“Java的JNA類型映射要注意什么及怎么使用”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

String

首先是String的映射，JAVA中的String實際上對應的是兩種native類型：const char* 和 const wchar_t*。默認情況下String會被轉換成為char* 。

char是ANSI類型的數據類型，而wchar_t是Unicode字符的數據類型,也叫做寬字符。

如果JAVA的unicode characters要轉換成為char數組，那么需要進行一些編碼操作，如果設置了jna.encoding，那么就會使用設置好的編碼方式來進行編碼。默認情況下編碼方式是 “UTF8”.

如果是WString,那么Unicode values可以直接拷貝到WString中，而不需要進行任何編碼。

先看一個簡單的例子:

char* returnStringArgument(char *arg) {
  return arg;
}

wchar_t* returnWStringArgument(wchar_t *arg) {
  return arg;
}

上面的native代碼可以映射為：

String returnStringArgument(String s);
WString returnWStringArgument(WString s);

再來看一個不同的例子，假如native方法的定義是這樣的：

int getString(char* buffer, int bufsize);

int getUnicodeString(wchar_t* buffer, int bufsize);

我們定義了兩個方法，方法的參數分別是char* 和wchar_t*。

接下來看一下怎么在JAVA中定義方法的映射：

// Mapping A:
int getString(byte[] buf, int bufsize);
// Mapping B:
int getUnicodeString(char[] buf, int bufsize);

下面是具體的使用：

byte[] buf = new byte[256];
int len = getString(buf, buf.length);
String normalCString = Native.toString(buf);
String embeddedNULs = new String(buf, 0, len);

可能有同學會問了，既然JAVA中的String可以轉換成為char*，為什么這里需要使用byte數組呢？

這是因為getString方法需要對傳入的char數組中的內容進行修改，但是因為String是不可變的，所以這里是不能直接使用String的，我們需要使用byte數組。

接著我們使用Native.toString(byte[]) 將byte數組轉換成為JAVA字符串。

再看一個返回值的情況：

// Example A: Returns a C string directly
const char* getString();
// Example B: Returns a wide character C string directly
const wchar_t* getString();

一般情況下，如果是native方法直接返回string,我們可以使用String進行映射：

// Mapping A
String getString();
// Mapping B
WString getString();

如果native code為String分配了內存空間，那么我們最好使用JNA中的Pointer作為返回值，這樣我們可以在未來某些時候，釋放所占用的空間,如下所示：

Pointer getString();

Buffers，Memory,數組和Pointer

什么時候需要用到Buffers和Memory呢?

一般情況下如果是基礎數據的數組作為參數傳到函數中的話，可以在JAVA中直接使用基礎類的數組來替代。但是如果native方法在方法返回之后，還需要訪問數組的話（保存了指向數組的指針），這種情況下使用基礎類的數組就不太合適了，這種情況下，我們需要用到ByteBuffers或者Memory。

我們知道JAVA中的數組是帶有長度的，但是對于native方法來說，返回的數組實際上是一個指向數組的指針，我們并不能知道返回數組的長度，所以如果native方法返回的是數組指針的話，JAVA代碼中用數組來進行映射就是不合適的。這種情況下，需要用到Pointer.

Pointer表示的是一個指針，先看一下Pointer的例子，首先是native代碼：

void* returnPointerArgument(void *arg) {
  return arg;
}

void* returnPointerArrayElement(void* args[], int which) {
  return args[which];
}

接下來是JAVA的映射：

Pointer returnPointerArgument(Pointer p);
Pointer returnPointerArrayElement(Pointer[] args, int which);

除了基本的Pointer之外，你還可以自定義帶類型的Pointer，也就是PointerType. 只需要繼承PointerType即可，如下所示：

public static class TestPointerType extends PointerType {
            public TestPointerType() { }
            public TestPointerType(Pointer p) { super(p); }
        }
TestPointerType returnPointerArrayElement(TestPointerType[] args, int which);

再看一下字符串數組：

char* returnStringArrayElement(char* args[], int which) {
  return args[which];
}
wchar_t* returnWideStringArrayElement(wchar_t* args[], int which) {
  return args[which];
}

對應的JAVA映射如下：

String returnStringArrayElement(String[] args, int which);

WString returnWideStringArrayElement(WString[] args, int which);

對應Buffer來說，JAVA NIO中提供了很多類型的buffer，比如ByteBuffer,ShortBuffer,IntBuffer,LongBuffer,FloatBuffer和DoubleBuffer等。這里以ByteBuffer為例，來看一下具體的使用.

首先看下native代碼：

int32_t fillInt8Buffer(int8_t *buf, int len, char value) {
  int i;

  for (i=0;i < len;i++) {
    buf[i] = value;
  }
  return len;
}

這里將buff進行填充，很明顯后續還需要使用到這個buffer，所以這里使用數組是不合適的，我們可以選擇使用ByteBuffer：

int fillInt8Buffer(ByteBuffer buf, int len, byte value);

然后看下具體怎么使用：

TestLibrary lib = Native.load("testlib", TestLibrary.class);

        ByteBuffer buf  = ByteBuffer.allocate(1024).order(ByteOrder.nativeOrder());
        final byte MAGIC = (byte)0xED;
        lib.fillInt8Buffer(buf, 1024, MAGIC);
        for (int i=0;i < buf.capacity();i++) {
            assertEquals("Bad value at index " + i, MAGIC, buf.get(i));
        }

可變參數

對于native和JAVA本身來說，都是支持可變參數的，我們舉個例子，在native方法中：

int32_t addVarArgs(const char *fmt, ...) {
  va_list ap;
  int32_t sum = 0;
  va_start(ap, fmt);

  while (*fmt) {
    switch (*fmt++) {
    case 'd':
      sum += va_arg(ap, int32_t);
      break;
    case 'l':
      sum += (int) va_arg(ap, int64_t);
      break;
    case 's': // short (promoted to 'int' when passed through '...') 
    case 'c': // byte/char (promoted to 'int' when passed through '...')
      sum += (int) va_arg(ap, int);
      break;
    case 'f': // float (promoted to ‘double' when passed through ‘...')
    case 'g': // double
      sum += (int) va_arg(ap, double);
      break;
    default:
      break;
    }
  }
  va_end(ap);
  return sum;
}

對應的JAVA方法映射如下：

public int addVarArgs(String fmt, Number... args);

相應的調用代碼如下：

int arg1 = 1;
int arg2 = 2;
assertEquals("32-bit integer varargs not added correctly", arg1 + arg2,
                     lib.addVarArgs("dd", arg1, arg2));

讀到這里，這篇“Java的JNA類型映射要注意什么及怎么使用”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。