在Java和C之间转换++；作为包装类的参数传递时的类实例

给定一个任意的Java类，比如

public class Coord {
    public double x;
    public double y;
    public double z;

    public Coord(double x, double y, double z) {
         this.x = x; this.y = y; this.z = z;
    }
}

和任意C++类（或结构），比如C++ 11 STL类<代码> STD:：数组< /C> >，< /P>

和使用SWIG封装生成C++ java类的C++类，例如

class Object {
    move_center(std::array<double, 3> vec) {
        // C++ code
    }
}

并让包装器构造一个

std:：array

，其值

vec[0]=1.5

等

我知道在C++中可以定义一个代码> COORD < /Cuff>类，让它在爪哇中使用它，使用代理<代码> COORD < /C> >，但是有两个原因不做：

C++库接口必须改变
• 使用Java

  Coord

  类的部分Java代码现在必须使用代理，这会降低速度（或者Java代码必须处理两个Coord类，一个本地代理，并始终在这两个类之间转换）

我可以想象这样做的方式是使用

I

-文件和

typemap

%typemap(jstype) std::array<double, 3> "com.foo.bar.Coord"

%typemap（jstype）std:：数组“com.foo.bar.Coord”

---

但是从那以后，我真的不知道该去哪里。

对此有很多考虑因素，还有几种可能的解决方法，所以我将按照我认为合理的顺序来研究其中的一些

我首先创建了一个测试头文件，在我的演示中使用，这对您展示的内容进行了一些小的调整：

#包括
结构对象{
无效移动中心（标准：：数组向量）{
//C++代码
}
};

首先，如果您使用的是SWIG的最新版本（肯定比3.0.2更新，但不确定具体是哪个版本），那么您将拥有一些库支持，可以作为起点使用

std:：array

%模块测试
%{
#包括“test.hh”
%}
%包括
%模板（Vec3）std:：数组；
%包括“test.hh”

作为一个起点，这就足够了，您可以得到一个可用的接口，该接口的类型为

Vec3

，它是

std:：array

的一种可用包装形式

显然，尽管使用了

Coord

，但这实际上并不满足您的要求，因此我们想编写一些类型映射，以便在函数调用时在Java/C++类型之间进行转换。实际上，你可以在几个地方这样做。最简单的方法是将其编写为javain类型映射：

%模块测试
%{
#包括“test.hh”
%}
%包括
%模板（Vec3）std:：数组；
%类型映射（jstype）std:：数组“坐标”
%类型映射（javain，pre=“Vec3 temp$javainput=new Vec3（）；\n”
临时$javainput.set（0，$javainput.x）；\n
临时$javainput.set（1，$javainput.y）；\n
“temp$javainput.set（2$javainput.z）；”，
pgcppname=“temp$javainput”）std:：array，const std:：array&“$javaclassname.getCPtr（temp$javainput）”
%包括“test.hh”

基本上，在您向我们展示的类型映射之上，所有这些都是在生成的Java函数调用中插入代码。该代码只读取x、y、z，并将它们放入一个临时的

Vec3

，该临时的

Vec3是专门为通话期间创建的

（如果您想添加一个JavaOUT类型映射，用于从C++函数返回这些变量，另一个变体支持支持非const引用的POST属性，请求细节）

您会注意到，虽然它满足您要求的功能要求，但另一个目标是避免过多的跨语言函数调用，但这里我们有4个额外的函数，包括一个内存分配
所以为了解决这个问题，我们可以开始让我们的界面变得更智能一些。SWIG的库arrays\u java.i中有一些数组的助手代码（很久以前）。我们可以使用它来在一个调用中构造临时的C++对象，使用<代码> %Exp>/Cuff>添加一个新的构造函数，它以<代码>双[3 ] < /代码>作为输入：

%module test

%{
#include "test.hh"
#include <algorithm>
%}

%include <std_array.i>
%include <arrays_java.i>

%template(Vec3) std::array<double, 3>;

%extend std::array<double, 3> {
  std::array<double, 3>(double in[3]) {
    std::array<double, 3> temp;
    std::copy_n(in, 3, std::begin(temp));
    return new std::array<double, 3>(temp);
  }
}

%typemap(jstype) std::array<double, 3> "Coord"
%typemap(javain,pre="    Vec3 temp$javainput = new Vec3(new double[]{$javainput.x, $javainput.y, $javainput.z});",
         pgcppname="temp$javainput") std::array<double, 3>, const std::array<double, 3>& "$javaclassname.getCPtr(temp$javainput)"

%include "test.hh"

但是请注意，我们现在已经放弃了对SWIG库中std_array.i的要求，并且只依赖于arrays_java.i。虽然这实际上不起作用（这里的
%apply
无效）

这其实不是什么大问题，我也没有花太多时间，因为我们可以通过编写arrays\u java自己提供的JNI调用来解决这个问题：

%module test

%{
#include "test.hh"
#include <algorithm>
%}


%typemap(jstype) std::array<double, 3> "Coord"
%typemap(javain) std::array<double, 3>, const std::array<double, 3>& "new double[]{$javainput.x, $javainput.y, $javainput.z}"
%typemap(jtype) std::array<double, 3> "double[]"
%typemap(jni) std::array<double, 3> "jdoubleArray"
%typemap(in) std::array<double, 3> {
  if (!$input || JCALL1(GetArrayLength, jenv, $input) != 3) {
    SWIG_JavaThrowException(jenv, SWIG_JavaIndexOutOfBoundsException, "incorrect array size");
    return $null;
  }
  double *arr = JCALL2(GetDoubleArrayElements, jenv, $input, NULL);
  std::copy_n(arr, 3, $1.begin());
  JCALL3(ReleaseDoubleArrayElements, jenv, $input, arr, JNI_ABORT);
}

%include "test.hh"

%模块测试
%{
#包括“test.hh”
#包括
%}
%类型映射（jstype）std:：数组“坐标”
%typemap（javain）std:：array，const std:：array&“新的双精度[]{$javainput.x，$javainput.y，$javainput.z}”
%typemap（jtype）std:：数组“double[]”
%类型映射（jni）std:：数组“jdoubleArray”
%类型映射（in）std:：数组{
如果（！$input | | JCALL1（GetArrayLength，jenv，$input）！=3）{
SWIG_JavaThrowException（jenv，SWIG_JavaIndexOutOfBoundsException，“数组大小不正确”）；
返回$null；
}
double*arr=JCALL2（GetDoubleArrayElements，jenv，$input，NULL）；
复制（arr，3，$1.begin（））；
JCALL3（ReleaseDoubleArrayElements，jenv，$input，arr，JNI_ABORT）；
}
%包括“test.hh”

这已经开始尽可能地接近我们的目标，尽可能减少开销包装。我们编写了足够的JNI，允许我们一次性将整个
double[]
数组复制到
std:：array
中。（C++编译器应该很好地优化复制操作）。我们仍然在java中分配一个3倍的临时数组，这在方法中是不可避免的，因为我们没有办法增加C++传递的参数数量，所以只有减少这个数目。
如果您想使用参数化类型映射，可以支持对修改输入的函数的非常量传递引用。您需要使用
GetDoubleArrayElements
调用的最后一个参数来查看它是否是副本，并将取消映射保存到argout typemap，然后在此时创建自己的副本

作为一种完全替代的方法，我们可以选择将
Coord
对象作为jobject一路传递到in-typemap，并在那里进行3次JNI调用，以获取此时的x、y和z成员变量值。每
%module test

%{
#include "test.hh"
#include <algorithm>
%}

%include <arrays_java.i>

%apply double[3] { std::array<double, 3> };
%typemap(jstype) std::array<double, 3> "Coord"
%typemap(javain) std::array<double, 3>, const std::array<double, 3>& "new double[]{$javainput.x, $javainput.y, $javainput.z}"

%typemap(in) std::array<double, 3> //....

%include "test.hh"

%module test

%{
#include "test.hh"
#include <algorithm>
%}


%typemap(jstype) std::array<double, 3> "Coord"
%typemap(javain) std::array<double, 3>, const std::array<double, 3>& "new double[]{$javainput.x, $javainput.y, $javainput.z}"
%typemap(jtype) std::array<double, 3> "double[]"
%typemap(jni) std::array<double, 3> "jdoubleArray"
%typemap(in) std::array<double, 3> {
  if (!$input || JCALL1(GetArrayLength, jenv, $input) != 3) {
    SWIG_JavaThrowException(jenv, SWIG_JavaIndexOutOfBoundsException, "incorrect array size");
    return $null;
  }
  double *arr = JCALL2(GetDoubleArrayElements, jenv, $input, NULL);
  std::copy_n(arr, 3, $1.begin());
  JCALL3(ReleaseDoubleArrayElements, jenv, $input, arr, JNI_ABORT);
}

%include "test.hh"