java - 如何将 native 内存复制到 DirectByteBuffer

Question

我知道一种方法 - 在 C++ 端使用 memcpy:

C++ 方法:

void CopyData(void* buffer, int size)
{
    memcpy(buffer, source, size);
}

JNR 映射:

void CopyData(@Pinned @Out ByteBuffer byteBuffer, @Pinned @In int size);

Java 调用:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
adapter.CopyData(buffer, size);

但我想处理 native 代码不复制数据，而只返回指向要复制的内存的指针的情况:

C++ 方法:

void* GetData1()
{
    return source;
}

// or

struct Data
{
    void* data;
};

void* GetData2(Data* outData)
{
    outData->data = source;
}

我知道如何编写 JNR 映射以便能够将数据复制到 HeapByteBuffer:

Pointer GetData1();

// or

void GetData2(@Pinned @Out Data outData);

final class Data extends Struct {

    public final Struct.Pointer data;

    public DecodeResult(Runtime runtime) {
        super(runtime);

        data = new Struct.Pointer();
    }
}

Java 调用:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(size);
Pointer dataPtr = adapter.GetData1();
dataPtr.get(0, buffer.array(), 0, buffer.array().length);

// or

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(size);
Data outData = new Data(runtime);
adapter.GetData2(outData);

Pointer dataPtr = outData.data.get();
dataPtr.get(0, buffer.array(), 0, buffer.array().length);

但我还没有找到将内存复制到 DirectByteBuffer 而不是 HeapByteBuffer 的方法。上面的代码片段不适用于 DirectByteBuffer，因为 buffer.array() 对于这样的缓冲区是 null，因为它由 native 内存区域支持。

请帮忙。

Answer 1

我发现了几种将 JNR native 内存复制到 DirectByteBuffer 的方法。它们的效率不同。目前我使用以下方法，我不知道它是最好的还是 JNR 作者的意图:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
Pointer dataPtr = adapter.GetData1();
long destAddress = ((DirectBuffer)buffer).address();
Pointer destPtr = AsmRuntime.pointerValue(destAddress, runtime);

assert dataPtr.isDirect() && destPtr.isDirect();

dataPtr.transferTo(0, destPtr, 0, size);

或

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
Data outData = new Data(runtime);
adapter.GetData2(outData);

Pointer dataPtr = outData.data.get();
long destAddress = ((DirectBuffer)buffer).address();
Pointer destPtr = AsmRuntime.pointerValue(destAddress, runtime);

assert dataPtr.isDirect() && destPtr.isDirect();

dataPtr.transferTo(0, destPtr, 0, size);

重要的是要满足上面的断言子句。它保证指针是 jnr.ffi.provider.jffi.DirectMemoryIO 实例，并且使用高效的 memcpy 方法进行复制(检查 DirectMemoryIO.transferTo( )).

另一种方法是使用以下方法包装 DirectByteBuffer:

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, destAddress);

或

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, destAddress, size);

但是没有:

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, buffer);

第一个和第二个指针由 DirectMemoryIO 支持，但第三个指针由 ByteBufferMemoryIO 支持，它涉及缓慢的逐字节复制。

一个缺点是 DirectMemoryIO 实例非常重量级。它在 JVM 堆上分配 32 个字节，因此在大量 JNR 调用的情况下，所有 DirectMemoryIO 实例都会占用大部分内存。