Java JNA数组和指针

我现在正在做一个项目，它要求我接收来自C库的Java调用。基本上我调用一个接受函数指针的C函数，然后C函数使用函数指针作为回调。我使用JNA传递一个Java对象（从现在起我将称之为回调对象）作为回调函数。回调对象有一个方法，该方法接收包含16个元素字节数组和其他变量的C结构（称为Frame）。我以标准JNA方式将此结构包装到Java类中，如下所示：

class Frame extends Structure {
    public short port;
    public short flags;
    public Pointer name // this is a pointer to the byte array
    public int rateDivisor;
}

回调机制工作正常！回调对象从C接收一个帧对象，但当我尝试使用

name.getByteArray（0，16）

从指针获取字节数组时，应用程序崩溃，出现访问冲突异常。但是，如果我用字节数组替换指针：

class Frame extends Structure {
    public short port;
    public short flags;
    public byte[] name = new byte[16];
    public int rateDivisor;
}

那么代码就可以正常工作了！但是，我有一个很好的理由不想使用此代码。每次调用函数时，返回的帧实际上是同一个对象（它只是被重用），但字节数组是一个新对象。这个回调函数每秒被调用多次，这会导致垃圾收集器疯狂地吞噬数千个临时数组。这个项目对性能至关重要，所以我真的不希望在应用程序的这一部分中有任何临时对象

我的猜测是，通过在Frame类中使用字节数组，我使JNA创建了C字节数组的新副本。我想做的是有一个指向C字节数组的指针，这样就不需要复制数据，也就不用进行JNA指针的实验了

我的问题是为什么我不能从指针获取字节数组？任何帮助都将不胜感激：）

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（注意：让这更困难的是我没有访问C源代码的权限！！）

原因可能很简单：name不是C结构中的指针

让我举两个例子：

C:

映射到Java：

class MyJStruct extends Structure{
  Pointer name;
}

class MyJStruct extends Structure{
  byte[] name = new byte[16];
}

但在另一个场景中（我认为你陷入其中）：

C:

映射到Java：

class MyJStruct extends Structure{
  Pointer name;
}

class MyJStruct extends Structure{
  byte[] name = new byte[16];
}

在第一种情况下，C结构保存一个指针，它的sizeof是指针的大小（4或8字节，取决于32/64位），在第二种情况下，它保存整个数组，这意味着它的大小是16字节

这解释了两个Java映射之间的差异：JNA需要知道如何读取结构字段，并且还解释了在执行以下操作时调用

name.getByteArray（0，16）

时出错的原因：

取

标志

字段后的前4个字节

将其视为指针

进入ram到指定地址并读取16字节

由于指向的内存区域可能超出了程序的范围，因此崩溃

您可以自己在C中检查它：如果

sizeof（struct Frame）

是24，那么该结构包含整个数组如果它是12（或16），那么它包含一个32位指针（或64位指针）

关于这件事的官方文件非常清楚，但很难找到，所以你可以这样做：

您可以在“嵌套数组”下找到它，我鼓励您阅读“可变大小结构”下面的部分

希望这有帮助

问候

（满足StackTrace期望的新答案；请参阅对我先前答案的评论）

嗯，我不确定是否有一个好的和干净的方式来做这件事。。。因此，我将指出一个很好的游戏，叫做

内存
和
指针
游戏

请记住，您可能需要以下方法（C）：

在我看来，最糟糕的情况是第三种情况，因为如果没有前面解释的法线映射，就无法实现。下一个最坏的情况是第一个，因为您不会在RAM中获得位置，而是在堆栈顶部获得直接结果，因此读取它需要您欺骗JNA，以便能够获取指针并读取要跳过的内存区域（Java）之后的内容：

我想你明白了。如果你的结构更大，只需将它分成几个小部分，避免你想跳过的区域，然后在第一部分指向的内存中手动导航，重新连接它们

以这种方式工作时要记住的事项：

指针大小32/64位--4或8字节请参见
com.sun.jna.Native.Pointer\u size
我还没有检查这个答案
将回调的输入参数更改为指针。维护您自己的私有指针->帧映射（有或没有弱引用），并且仅在没有输入指针的情况下基于输入指针创建新帧

e、 g

Map frames=newhashmap（）；
无效回调（指针p）{
Frame f=frames.get（p）；
如果（f==null）{
f=新帧（p）；
帧。put（p，f）；
}
//做任何事。。。
}
谢谢你的文档，它非常有用。您的答案解释了为什么Frame的字节数组版本可以工作，但我认为C数组是用指针实现的，因此尝试使用指针？不管怎样，您知道有什么方法可以阻止JNA每次C向Java发送帧对象时创建一个新数组吗？这才是我真正的问题。
Frame nativeLibFunc(...);        //1
Frame * nativeLibFunc(...);      //2
void nativeLibFunc(Frame f);     //3
void nativeLibFunc(Frame * fptr);//4

class MyMicroFrame extends Structure {
    public short port;
    public short flags;
    //public byte[] name = new byte[16]; ==> commented out, ignored
    //public int rateDivisor;            ==> commented out, read manually, see below
}
//...
MyMicroFrame mmf = NativeLib.INSTANCE.nativeLibFunc(...);
int rateDivisor = mmf.getPointer().getInt(20);

Map frames = new HashMap<Pointer,Frame>();

void callback(Pointer p) {
   Frame f = frames.get(p);
   if (f == null) {
       f = new Frame(p);
       frames.put(p, f);
   }
   // do whatever...
}