java高级用法之JNA类型映射应该注意的问题

　　简介
　　JNA提供JAVA类型和native类型的映射关系，但是这一种映射关系只是一个大概的映射，我们在实际的应用中还有很多需要注意的事项，本文将会为大家详细讲解在使用类型映射中可能会出现的问题。一起来看看吧。 String
　　首先是String的映射，JAVA中的String实际上对应的是两种native类型：const char* 和 const wchar_t 。默认情况下String会被转换成为char  。
　　char是ANSI类型的数据类型，而wchar_t是Unicode字符的数据类型,也叫做宽字符。
　　如果JAVA的unicode characters要转换成为char数组，那么需要进行一些编码操作，如果设置了jna.encoding，那么就会使用设置好的编码方式来进行编码。默认情况下编码方式是 ＂UTF8＂.
　　如果是WString,那么Unicode values可以直接拷贝到WString中，而不需要进行任何编码。
　　先看一个简单的例子:  char* returnStringArgument(char *arg) {   return arg; }  wchar_t* returnWStringArgument(wchar_t *arg) {   return arg; }
　　上面的native代码可以映射为： String returnStringArgument(String s); WString returnWStringArgument(WString s);
　　再来看一个不同的例子，假如native方法的定义是这样的： int getString(char* buffer, int bufsize);  int getUnicodeString(wchar_t* buffer, int bufsize);
　　我们定义了两个方法，方法的参数分别是char* 和wchar_t*。
　　接下来看一下怎么在JAVA中定义方法的映射： // Mapping A: int getString(byte[] buf, int bufsize); // Mapping B: int getUnicodeString(char[] buf, int bufsize);
　　下面是具体的使用： byte[] buf = new byte[256]; int len = getString(buf, buf.length); String normalCString = Native.toString(buf); String embeddedNULs = new String(buf, 0, len);
　　可能有同学会问了，既然JAVA中的String可以转换成为char*，为什么这里需要使用byte数组呢？
　　这是因为getString方法需要对传入的char数组中的内容进行修改，但是因为String是不可变的，所以这里是不能直接使用String的，我们需要使用byte数组。
　　接着我们使用Native.toString(byte[]) 将byte数组转换成为JAVA字符串。
　　再看一个返回值的情况： // Example A: Returns a C string directly const char* getString(); // Example B: Returns a wide character C string directly const wchar_t* getString();
　　一般情况下，如果是native方法直接返回string,我们可以使用String进行映射： // Mapping A String getString(); // Mapping B WString getString();
　　如果native code为String分配了内存空间，那么我们最好使用JNA中的Pointer作为返回值，这样我们可以在未来某些时候，释放所占用的空间,如下所示： Pointer getString(); Buffers，Memory,数组和Pointer
　　什么时候需要用到Buffers和Memory呢?
　　一般情况下如果是基础数据的数组作为参数传到函数中的话，可以在JAVA中直接使用基础类的数组来替代。但是如果native方法在方法返回之后，还需要访问数组的话（保存了指向数组的指针），这种情况下使用基础类的数组就不太合适了，这种情况下，我们需要用到ByteBuffers或者Memory。
　　我们知道JAVA中的数组是带有长度的，但是对于native方法来说，返回的数组实际上是一个指向数组的指针，我们并不能知道返回数组的长度，所以如果native方法返回的是数组指针的话，JAVA代码中用数组来进行映射就是不合适的。这种情况下，需要用到Pointer.
　　Pointer表示的是一个指针，先看一下Pointer的例子，首先是native代码： void* returnPointerArgument(void *arg) {   return arg; }  void* returnPointerArrayElement(void* args[], int which) {   return args[which]; }
　　接下来是JAVA的映射： Pointer returnPointerArgument(Pointer p);  Pointer returnPointerArrayElement(Pointer[] args, int which);
　　除了基本的Pointer之外，你还可以自定义带类型的Pointer，也就是PointerType. 只需要继承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);
　　再看一下字符串数组： char* returnStringArrayElement(char* args[], int which) {   return args[which]; }  wchar_t* returnWideStringArrayElement(wchar_t* args[], int which) {   return args[which]; }
　　对应的JAVA映射如下： String returnStringArrayElement(String[] args, int which);  WString returnWideStringArrayElement(WString[] args, int which);
　　对应Buffer来说，JAVA NIO中提供了很多类型的buffer，比如ByteBuffer,ShortBuffer,IntBuffer,LongBuffer,FloatBuffer和DoubleBuffer等。这里以ByteBuffer为例，来看一下具体的使用.
　　首先看下native代码： int32_t fillInt8Buffer(int8_t *buf, int len, char value) {   int i;    for (i=0;i < len;i++) {     buf[i] = value;   }   return len; }
　　这里将buff进行填充，很明显后续还需要使用到这个buffer，所以这里使用数组是不合适的，我们可以选择使用ByteBuffer： int fillInt8Buffer(ByteBuffer buf, int len, byte value);
　　然后看下具体怎么使用： 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));         } 可变参数
　　对于native和JAVA本身来说，都是支持可变参数的，我们举个例子，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; }
　　对应的JAVA方法映射如下： public int addVarArgs(String fmt, Number... args);
　　相应的调用代码如下： int arg1 = 1; int arg2 = 2; assertEquals(＂32-bit integer varargs not added correctly＂, arg1 + arg2,                      lib.addVarArgs(＂dd＂, arg1, arg2)); 总结
　　本文介绍了在使用JNA方法映射中应该注意的一些细节和具体的使用问题。
　　本文的代码：https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20.git 本文已收录于 http://www.flydean.com/05-jna-type-mapping-details-md/
　　最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧等你来发现！
　　欢迎关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！