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问用VarHandle API将java.lang.foreign转换为C字符串
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Stack Overflow用户

提问于 2022-11-04 01:27:47

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我想使用项目巴拿马的外部函数接口从Java19访问C库。C接口非常简单：

typedef struct {
  int len;
  char name[100];
} ent;

ent* foo();

调用时，函数foo返回指向struct ent的指针，其中len告诉字符串name的大小。

相应的Java端是：

private static final MemoryLayout ENT_LAYOUT = MemoryLayout.structLayout(
        JAVA_INT.withName("len"),
        MemoryLayout.sequenceLayout(100, ValueLayout.JAVA_BYTE).withName("name")
);

为了便于访问，我想使用VarHandle

private static final VarHandle VH_ENT_LEN = ENT_LAYOUT.varHandle(groupElement("len"));

后来

int len = (int)VH_ENT_LEN.get(segment);
String name = segment.asSlice(ENT_LAYOUT.byteOffset(groupElement("name")), len).getUtf8String(0);

但还是有点乱。

我天真的期望，这个解决方案应该是：

private static final VarHandle VH_ENT_NAME = ENT_LAYOUT.varHandle(groupElement("name"), sequenceElement());

byte[] nameRaw = (byte[])VH_ENT_NAME.get(segment);

不过，我明白了：

java.lang.RuntimeException: java.lang.invoke.WrongMethodTypeException:
   cannot convert MethodHandle(VarHandle,MemorySegment,long)byte to (VarHandle,MemorySegment)byte[]

因此，问题是:是否有一个优雅的解决方案来访问来自java的数组，或者我们应该坚持VarHandle和slice的混合。

java

java-native-interface

project-panama

java-18

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Stack Overflow用户

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发布于 2022-11-04 05:41:28

VarHandle在根上只用于访问可以适应基本类型的内存，而char[100]不适合于原语。

你在做的时候得到了什么：

ENT_LAYOUT.varHandle(groupElement("name"), sequenceElement());

是一个VarHandle，它从数组中选择一个byte，为其动态提供索引：

long index = 42; // select element 42
byte nameByte = (byte) VH_ENT_NAME.get(segment, index);

应该坚持VarHandle和slice的混合

是的，对于原语来说，访问任何太大的东西都需要slice。这在本质上与在C中这样做是一样的：

ent* x = foo();
char* name = x->name;

您还可以使用MemoryLayout::sliceHandle获得嵌入偏移计算的MethodHandle：

MethodHandle MH_ENT_NAME = ENT_LAYOUT.sliceHandle(groupElement("name"));

方法句柄也可以进一步组合(就像varhandles一样)，以创建一个直接从段中获取字符串的句柄：

MethodHandle MH_getUtf8String = MethodHandles.lookup().findVirtual(MemorySegment.class, "getUtf8String", MethodType.methodType(String.class, long.class));
MethodHandle mh = MethodHandles.insertArguments(MH_getUtf8String, 1, 0); // always access string at offset 0
mh = MethodHandles.filterArguments(result, 0, MH_ENT_NAME);

String name = (String) mh.invokeExact(segment);

尽管如此，仅仅定义一个执行上述操作的static助手方法通常更简单：

public static String getName(MemorySegment segment) {
    try {
        MemorySegment nameSegment = (MemorySegment) MH_ENT_NAME.invokeExact(segment);
        return nameSegment.getUtf8String(0);
    } catch(Throwable t) {
        throw new RuntimeException(t);
    }
}