最近在使用Java编写程序，需要和c++进行交互。正好碰到了Java17新添加的Native API（类似JNI）。来自JEP 412。

于是咱本着舍我其谁，身先士卒，敢为人先，一个顶俩的精神，使用了这个还在孵化的API。

加载函数

废话不多说，上Code:

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// 需要先加载库
System.load("xxx.dll");

CLinker linker = CLinker.getInstance();

MethodHandle init = linker.downcallHandle(
        SymbolLookup.loaderLookup().lookup(/*你的函数名称*/).orElseThrow(),
        MethodType.methodType(/*你的函数定义*/),
        FunctionDescriptor.of(/*你的函数定义*/)
);

这样，就可以简单加载一个函数了。我们只需要对返回的函数Hanlde执行调用操作就行了哦。记得填上参数，参数和返回值类型同MethodType的那个参数。ヽ(✿ﾟ▽ﾟ)ノ

当然，在MethodType.methodType和FunctionDescriptor.of需要填写你的函数的定义。两个函数的调用要对应。例如:

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// 这段代码调用的c函数接口是:
// void* ();
// 即一个返回任意类型指针的函数
MethodType.methodType(MemoryAddress.class),
                FunctionDescriptor.of(CLinker.C_POINTER)

// 注意，MemoryAddress.class和CLinker.C_POINTER是对应关系（即指针类型）
// 如果修改，将会在运行时报错

下面有一个对应关系表，注意，如果返回void（即没有返回值），需要使用MethodType.methodType(void.class,...)和FunctionDescriptor.ofVoid(...)来替代。

下面是MethodType和FunctionDescriptor的对应关系表:

Method Type Function Descriptor C Type
MemoryAddress.class CLinker.C_POINTER 任何类型的指针
long.class CLinker.C_LONG_LONG unsigned long long
int.class CLinker.C_INT int
short.class CLinker.C_SHORT short
以此类推，还有double,char等基本类型 none none

解析数据结构

为了解析数据结构，我们需要一个Native函数返回一个MemoryAddress：指向数据结构。

一个例子:

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struct Bitmap {
	uint32_t x;
	uint32_t y;
	uint32_t bitmap_left;
	uint32_t bitmap_top;
    // 指向一个矩形位图，大小由x和y决定。每位占用RGBA共4个字节。
	uint8_t* data;
};

parsing in java…

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// 数据结构定义
public class Bitmap {
    public int x;
    public int y;
    public int bitmapLeft;
    public int bitmapTop;
    public byte[] data;
}

// 解析
Bitmap parse(MemoryAddress ptr){
    // 将指针转化为可以访问的内存段
    MemorySegment segment
        = data.asSegment(/*经过手工计算，结构体的大小位16字节*/16,/*使用globalScope需要我们自己释放内存，如果想要JVM来释放，可以使用newImplicitScope，具体见Java文档*/ResourceScope.globalScope());

    // 根据ABI结构取出结构体的变量
    // MemoryAccess是一个辅助类，可以用来访问内存段
    var x = MemoryAccess.getIntAtIndex(segment,0);
    var y = MemoryAccess.getIntAtIndex(segment,1);
    var left = MemoryAccess.getIntAtIndex(segment,2);
    var top = MemoryAccess.getIntAtIndex(segment,3);
    var data = MemoryAccess.getAddressAtOffset(segment,16);

    // 复制数据
    Bitmap bitmap = new Bitmap();
    bitmap.x = x;
    bitmap.y = y;
    bitmap.bitmapLeft = left;
    bitmap.bitmapTop = top;
    bitmap.data = new byte[x * y * 4];

    // 复制Bitmap.data里的字节数组
    segment = data.asSegment(/*为什么要乘以4，因为c++部分的代码如此。此处填写内存段大小。*/(long) x * y * 4,ResourceScope.globalScope());

    // copy
    segment.asByteBuffer().get(bitmap.data);

    return bitmap;
}

后续

Java将继续孵化此API。Java Forward Again!