Java 使用JNA在Clojure中按值获取和传递结构

我试图通过JNAAPI在Clojure中使用一个C API。下面的例子最能说明我的问题。假设我在库中有此C代码：

typedef struct {
    int foo;
    int bar;
    double baz;
} MyStruct;

MyStruct createStruct() {
    MyStruct myStruct;
    myStruct.foo = 3;
    myStruct.bar = 4;
    myStruct.baz = 3.14;

    return myStruct;
}

double addStruct(MyStruct myStruct) {
    return myStruct.foo + myStruct.bar + myStruct.baz;
}

在本例中，我想调用

createStruct

，然后将结果传递给

addStruct

。这里重要的一点是，

MyStruct

通过值传递，作为返回类型和参数。在任何情况下，我都不需要实际读取

MyStruct

中字段的值

此外，在我的系统中，本机函数的包装方式如下：

; `quux` is defined in `some-lib` and returns an `int`
(let [fn- (com.sun.jna.Function/getFunction "some-lib" "quux")]
  (fn [& args]
    (.invoke fn- Integer (to-array args))))

目标是获取一个类型来替换上面的

Integer

，该类型将

MyStruct

包装为一个值。

我找到的关于这个主题的唯一资源是，但它只讨论了如何通过引用传递结构

考虑到这一点，以下是我试图采取的不同方法来解决这个问题：

创建一个继承自JNA结构的类。根据该页面上的信息，我尝试仅使用Clojure创建以下类：

class MyStruct extends Structure implements Structure.ByValue {
    int foo;
    int bar;
    double baz;
}

deftype

不适用于此场景，因为类需要从抽象类

结构继承，而
gen类
不起作用，因为类需要具有公共非静态字段
foo
、
bar
和
baz

据我所知，任何标准Clojure Java互操作工具都无法创建上述类

创建一个继承自

结构的类，并重写结构字段getter/setter方法。由于
gen class
是（我相信）唯一允许直接继承的Clojure构造，并且它不支持多个公共非静态字段，因此下一个选择就是根本不使用字段，使用“virtual”结构字段似乎有多种覆盖，因此它可以从不同的源（）获取和设置数据。翻阅文档，似乎覆盖了
readField
、
writeField
，以及其他一些方法可能会产生预期的效果，但我在阅读文档时不清楚如何做到这一点，我在网上找不到任何类似的例子

使用不同的存储类别。JNA有大量用于包装本机类型的类。我想知道，与其定义和使用

结构

类，我是否可以使用另一个可以接受任意位数的泛型类（比如

整数

可以容纳任何4位宽的内容，而不管源“实际”是什么类型）。例如，是否可以假设函数返回长度为16的字节数组（因为

sizeof（MyStruct）

Is 16）？在实现的容器类中包装固定大小的数组怎么样？我也找不到这样做的例子

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Clojure实际上嵌入了的分叉版本，用于生成和加载JVM字节码

在这个库的基础上，我构建了一个小型DSL（不完整，可能已经损坏），它允许使用类似Java的语法创建任意Java类。目前，它只是一个函数，只支持扩展类、实现接口、添加调用超类构造函数的构造函数和字段

以下是使用此DSL解决上述问题的方法：

(def-class MyStruct :extends    com.sun.jna.Structure
                    :implements [com.sun.jna.Structure$ByValue]
  ; Declare all the constructors, which just forward their
  ; arguments to the constructors of com.sun.jna.Structure
  (com.sun.jna.Structure [])
  (com.sun.jna.Structure [com.sun.jna.TypeMapper])
  (com.sun.jna.Structure [Integer])
  (com.sun.jna.Structure [Integer com.sun.jna.TypeMapper])
  (com.sun.jna.Structure [com.sun.jna.Pointer])
  (com.sun.jna.Structure [com.sun.jna.Pointer Integer])
  (com.sun.jna.Structure [com.sun.jna.Pointer Integer com.sun.jna.TypeMapper])

  ; Declare the fields of the struct
  ^Integer foo
  ^Integer bar
  ^Double  baz)

现在，我可以做以下工作：

(defn createStruct [& args]
  (let [fn- (com.sun.jna.Function/getFunction "some-lib" "createStruct")]
    (.invoke fn- MyStruct (to-array args))))

(defn addStruct [& args]
  (let [fn- (com.sun.jna.Function/getFunction "some-lib" "addStruct")]
    (.invoke fn- Double (to-array args))))

(addStruct (createStruct))
; => 10.14

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JNA以

com.sun.JNA.memory

的形式提供块内存分配。从那里，您可以使用

Pointer.getXXX（）

方法从内存中的任意偏移量提取任意类型。@technomage使用

memory

作为

createStruct

的返回类型，返回一个

指针，其地址为
0x000000040000003
。换句话说，它将结构的原始内存值视为指针。当取消引用（通过任何
read
或
getXXX
方法）时，它会使VM崩溃。问题是
struct
参数和返回值语义因编译器而异，本地代码实际使用
结构
布局来确定如何正确设置堆栈。我建议您可以使用
内存
将任意内存块分配给现有的
结构.ByValue
实例。您最好询问clojure人员。JNA需要实际参数和库函数映射签名上的
Structure.ByValue
标记，以便将结构按值传递给本机代码。如果您确实设法绕过定义公共字段，则需要覆盖结构的（受包保护的）
getTypeInfo（）
，它返回您的结构（它本身就是一个结构）的FFI类型信息。