java - 为 C 结构使用自定义创建器和删除器

Question

我在C端

typedef struct {} C_String;
C_String* StringNew();
void StringFree(C_String* string);

在 Java 上我得到了这样的包装器类

public class String {
  private long swigCPtr;
  protected boolean swigCMemOwn;

  protected String(long cPtr, boolean cMemoryOwn) {
    swigCMemOwn = cMemoryOwn;
    swigCPtr = cPtr;
  }

  protected static long getCPtr(String obj) {
    return (obj == null) ? 0 : obj.swigCPtr;
  }

  protected void finalize() {
    delete();
  }

  public synchronized void delete() {
    if (swigCPtr != 0) {
      if (swigCMemOwn) {
        swigCMemOwn = false;
        JNI.delete_C_String(swigCPtr);
      }
      swigCPtr = 0;
    }
  }

  public String() {
    this(JNI.new_C_String(), true);
  }

}

JNI.new_С_String 和 JNI.delete_С_String 是由 SWIG 生成的 native 方法，它们的工作很简单 - 分配 C_String通过 malloc并通过 free 删除它分别。在我的情况下，情况应该有所不同，因为 C_String是空结构，就像捷径一样，正确的方法应该由 StringNew 分配。其中有 malloc在引擎盖下并释放 StringFree .

我想使用适当的方法而不是 JNI.new_String , JNI.delete_String实现这一目标的最简单方法是什么？

Answer 1

假设您显示的 C 位于名为 test.h 的文件中，以下 SWIG 界面将执行您想要的操作:

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%extend C_String {
  C_String() {
    return StringNew();
  }
  ~C_String() {
    StringFree($self);
  }
}

%ignore StringNew;
%ignore StringFree;

%include "test.h"

这使用 %extend 为 C_String 类型提供自定义构造函数和析构函数。这个构造函数/析构函数对分别调用了 C 函数 StringNew 和 StringFree。

在您的问题中，您要求在生成的 Java 代码中进行这些调用。我在上面编写它的方式使这些调用改为从 C 内部发生。这有两个主要好处:

1. 它是语言中性的 - 无论您的目标语言是什么，相同的界面文件都同样有效。
2. 它最大限度地减少了 native 代码和 Java(或任何其他目标)代码之间的调用。从性能的角度来看，这通常是一件好事，因为这些跨语言跳转往往是界面中成本最高的部分。

---

这个答案的其余部分主要只是作为学习点而不是推荐的解决方案。

如果您真的想要，您可以将其编写为 Java 并进行您要求的 JNI 调用。为此，您需要编写一些 typemaps ，您至少需要两个(未经测试的)可能类似于:

1. java体:

   %typemap(javabody) C_String %{
     private long swigCPtr;
     protected boolean swigCMemOwn;
   
     protected $javaclassname(long cPtr, boolean cMemoryOwn) {
       swigCMemOwn = cMemoryOwn;
       swigCPtr = cPtr;
     }
   
     public $javaclassname() {
         $javaclassname tmp = $imclassname.StringNew();
         swigCMemOwn = tmp.swigCMemoryOwn;
         swigCPtr = tmp.swigCPtr;
         tmp.swigCMemoryOwn = false;
     }
   
     protected static long getCPtr($javaclassname obj) {
       return (obj == null) ? 0 : obj.swigCPtr;
     }
   %}
   

2. javadestruct:

   %typemap(javabody) C_String %{
   public synchronized void delete() {
       if (swigCPtr != 0) {
         if (swigCMemOwn) {
           swigCMemOwn = false;
           $imclassname.StringFree(swigCPtr);
         }
         swigCPtr = 0;
       }
     }
   %}
   

但如前所述，这确实不是解决问题的最佳方法。 (如果您希望在继承情况下仍然发生这种情况，您还需要一个“javadestruct_derived”类型映射)