Java native 访问 - GetExtendedTcpTable : Bounds exceeds available space

Question

我已经使用 JNA 实现了 GetExtendedTcpTable()，但是当我使用该函数时，收到错误:

java.lang.IndexOutOfBoundsException: Bounds exceeds available space : size=28, offset=52

我的函数定义如下:

public interface IPHlpAPIExtended extends IPHlpAPI {

    IPHlpAPIExtended INSTANCE = Native.load("IPHlpAPI", IPHlpAPIExtended.class, W32APIOptions.DEFAULT_OPTIONS);

    int GetExtendedTcpTable( MIB_TCPTABLE_OWNER_PID pTcpTable, IntByReference pdwSize, boolean bOrder, int ulAf, int TableClass, int Reserved );

    @Structure.FieldOrder( { "dwNumEntries", "table" } )
    public static class MIB_TCPTABLE_OWNER_PID extends Structure {

        public WinDef.DWORD dwNumEntries;
        public MIB_TCPROW_OWNER_PID[] table = new MIB_TCPROW_OWNER_PID[]{ new MIB_TCPROW_OWNER_PID() };

        public MIB_TCPTABLE_OWNER_PID() {
        }

        public MIB_TCPTABLE_OWNER_PID( Pointer pointer ) {
            super( pointer );
            this.read();
        }

        @Override
        public void read() {
            super.read();
            if ( dwNumEntries.intValue() > 0 ) {
                table = ( MIB_TCPROW_OWNER_PID[] ) table[0].toArray( dwNumEntries.intValue() );
            } else {
                table = new MIB_TCPROW_OWNER_PID[]{ new MIB_TCPROW_OWNER_PID() };
            }
        }
    }
}

还有:

IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID pTcpTable = new IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID();
final IntByReference pdwSize = new IntByReference( 0 );

try {
    if ( IPHlpAPIExtended.INSTANCE.GetExtendedTcpTable( pTcpTable, pdwSize, true, AF_INET,
                    IPHlpAPIExtended.TCP_TABLE_CLASS.TCP_TABLE_OWNER_PID_ALL.ordinal(), 0 ) == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER ) {

        IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID newPTcpTable = new IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID( pTcpTable.getPointer() );

        assertThat(
            IPHlpAPIExtended.INSTANCE.GetExtendedTcpTable( newPTcpTable, pdwSize, true, AF_INET,

   IPHlpAPIExtended.TCP_TABLE_CLASS.TCP_TABLE_OWNER_PID_ALL.ordinal(), 0 ) ).isEqualTo( NO_ERROR );

        for ( int i = 0; i < newPTcpTable.dwNumEntries.intValue(); i++ ) {
            final IPHlpAPIExtended.MIB_TCPROW_OWNER_PID row = newPTcpTable.table[i];
            System.out.println( row.dwOwningPid.intValue() );
        }
    } else {
        // TODO getLasError()
        Assertions.fail( "GetExtendedTcpTable terminate with errors" );
    }
} catch ( Throwable t ) {
    t.printStackTrace();
}

dwNumEntries 字段已正确填充。但是这一行:

table = ( MIB_TCPROW_OWNER_PID[] ) table[0].toArray( dwNumEntries.intValue() );

引发异常。

编辑:

这是 MIB_TCPROW_OWNER_PID 的映射:

@Structure.FieldOrder( { "dwState", "dwLocalAddr", "dwLocalPort", "dwRemoteAddr", "dwRemotePort", "dwOwningPid" } )
public static class MIB_TCPROW_OWNER_PID extends Structure {

    public WinDef.DWORD dwState;
    public WinDef.DWORD dwLocalAddr;
    public WinDef.DWORD dwLocalPort;
    public WinDef.DWORD dwRemoteAddr;
    public WinDef.DWORD dwRemotePort;
    public WinDef.DWORD dwOwningPid;

}

编辑

我的解决方案已更改为函数的签名。

int GetExtendedTcpTable( Memory pTcpTable, IntByReference pdwSize, boolean bOrder, int ulAf, int TableClass, int Reserved );

现在 pTcpTable 它是一个更通用的内存参数，代码如下:

    final IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID pTcpTable = new IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID();
    final IntByReference pdwSize = new IntByReference( 0 );

    final Memory mTcpTable = new Memory( pTcpTable.size() );
    if ( IPHlpAPIExtended.INSTANCE.GetExtendedTcpTable( mTcpTable, pdwSize, true, AF_INET,
            IPHlpAPIExtended.TCP_TABLE_CLASS.TCP_TABLE_OWNER_PID_ALL.ordinal(), 0 ) == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER ) {

        final Memory newMTcpTable = new Memory( pdwSize.getValue() );
        assertThat( IPHlpAPIExtended.INSTANCE.GetExtendedTcpTable( newMTcpTable, pdwSize, true, AF_INET,
                IPHlpAPIExtended.TCP_TABLE_CLASS.TCP_TABLE_OWNER_PID_ALL.ordinal(), 0 ) ).isEqualTo( NO_ERROR );

        final IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID newPTcpTable = new IPHlpAPIExtended.MIB_TCPTABLE_OWNER_PID( newMTcpTable );

        System.out.println( "Table Size: " + newPTcpTable.dwNumEntries.intValue() );
        for (int i = 0; i < newPTcpTable.dwNumEntries.intValue(); i++) {
            final IPHlpAPIExtended.MIB_TCPROW_OWNER_PID item = newPTcpTable.table[i];
            System.out.println( "PID: " + item.dwOwningPid.longValue());
        }
    }

Answer 1

问题是您使用 Structure#toArray 的方式与设计无关。它旨在处理已经为数组的完整大小分配的内存(或者根本没有分配，在这种情况下它会分配)。 但您在以下情况下使用它:在 MIB_TCPTABLE_OWNER_PID 结构的映射中，您已将第二个元素定义为数组，固定大小为 1，因此为其分配了内存。

public MIB_TCPROW_OWNER_PID[] table = new MIB_TCPROW_OWNER_PID[]{ new MIB_TCPROW_OWNER_PID() };

这本身并没有错，您必须在那里声明一些东西，尽管不需要使用 Java 对象初始化该元素。只需分配新的 MIB_TCPROW_OWNER_PID[1]。

JNA 在分配时立即分配结构大小的内存，因此分配方式的结果是 table 元素已映射到大小恰好为 28 的 native 内存( DWORD 为 4 个字节，单个 MIB_TCPROW_OWNER_PID 元素为 4*6 字节。)

将单个元素初始分配到table工作正常，但是当您尝试使用Structure#toArray重新分配该变量时，它会失败内存边界检查，因为较小的内存已分配，toArray() 在创建新内存之前检查内存是否已分配。

可以在纯 Java 中重新分配定义您自己的数组的变量，而无需使用 Jna 的 Structure#toArray() 及其边界检查。如果 native 端分配内存，则此代码在某些情况下应该可以工作；但是，如果您需要自己分配内存，则它将不起作用。

@Override
public void read() {
    readField("dwNumEntries");
    table = new MIB_TCPROW_OWNER_PID[dwNumEntries.intValue()];
    super.read();
}

另一种方法是不去重新定义数组 (table)，而是将 table 映射为 Pointer 或 StructureByReference (更强类型的指针)。然后，您将访问指向的 native 内存，并动态创建数组，而不是覆盖 read() 。您可以使用 getter 函数，例如:

public MIB_TCPROW_OWNER_PID[] getTable() {
    Pointer[] array = table.getPointerArray(0, dwNumEntries.intValue());
    MIB_TCPROW_OWNER_PID[] rows = new MIB_TCPROW_OWNER_PID[array.length];
    for (int i=0; i < rows.length; i++) {
        rows[i] = new MIB_TCPROW_OWNER_PID(array[i]);
    }
    return rows;
}

最后，正如您所发现的，如果您使用 Memory 对象自己分配内存并返回该对象，则您可以将预先分配的内存传递给构造函数，并且您的代码应该可以工作。