如何使用 JNA 将 java 原始数组传递给 C dll?

How to pass java primitive arrays to a C dll using JNA?

当使用 JNA 将 java 代码映射到 DLL 时,C 中的一个 pass/use 一个 java 数组(int[]double[])应该如何当 C 的函数参数是指针时调用?我遇到了一个错误,我认为它在我将数组映射到 C 的某个地方。


我尝试了什么:以及我正在尝试修复的错误

对于我的项目,我需要重构 clp-java 背后的代码库。这样做时,我有一个带有以下函数的 C 头文件,它为 LP 问题添加了约束(例如:2.25*x1 - 3.3*x2 =4)。

CLPLIB_EXPORT void CLP_LINKAGE Clp_addRows(Clp_Simplex *model, int number,
const double *rowLower, const double *rowUpper,
const CoinBigIndex *rowStarts, const int *columns,
const double *elements);

在 java 中,我有 rowLowerrowUpperrowStartscolumnscolumnselements 作为 java 数组( int[]double[] 之一)。 clp-java 使用 BridJ,上面的函数是通过

调用的
CLPNative.clpAddRows(pointerToModel, number, 
        Pointer.pointerToDoubles(rowLower), 
        Pointer.pointerToDoubles(rowUpper), 
        Pointer.pointerToInts(rowStarts), 
        Pointer.pointerToInts(columnscolumns), 
        Pointer.pointerToDoubles(elements));

使用普通 JNA,JNA documentation 声明数组映射到指针,这样对 C 函数的调用将是:

CLPNative.clpAddRows(pointerToModel, number, 
        rowLower, rowUpper, rowStarts, columnscolumns, elements);

不幸的是,当我将相同的数组传递给两种方法并在内存中检索数据时,我对约束中的 第二个变量 得到了不同的答案(第一个没问题) :BridJ 产生 -3.3,我的 JNA 方法输出 1.777E-307。相同的 DLL,相同的机器 (Java 11).

在网上我找到了this example,它将Java中的一个数组映射到一个JNA指针,并将这个指针传递给C函数。我尝试使用:

private Pointer intArrayToPointer(int[] pArray) {
    Pointer pointerToArray = new Memory(pArray.length*Native.getNativeSize(Integer.TYPE));
    for (int i=0; i< pArray.length; i++) {
      pointerToArray.setInt(i, pArray[i]);
    }
    return pointerToArray;
  }

虽然如果我在我的 JNA 函数调用中使用它(并相应地更改 JNA 接口),我会收到 Java 错误“无效内存访问”。基于 this Whosebug Q/A 修复此问题(setInt() 中的偏移量需要移动 Native.getNativeSize(Integer.TYPE),显示相同的错误输出(x2 的系数为 1.777E-307 而不是 -3.3)

CLPNative.clpAddRows(pointerToModel, number, 
        doubleArrayToPointer(rowLower),....);

额外信息:我使用以下 function/method:

检查系数
  public double getNativeConstraintCoefficient(CLPConstraint pConstraint, CLPVariable pVariable) {
    <... some magic to compute the position...>
     Pounter<Double> elements = CLPNative.Clp_GetElements(pointerToModel);
     return elements.getDoubleAtIndex(pos-1); // using BridJ
     return elements.getDouble(pos - 1)  // using JNA
}

找到了,是我读数据的方式,不是我写的方式。

BridJ 是一个奇特的包装器,它确保您在与双精度对应的索引处读取指针(在我的机器上是 8 位)。换句话说:index=0 读取 bits 1-8 bits,index=2 读取 bits 9-16.

JNA 不是 'so fancy'。 Pointer.getDouble(offset) 从它指向的地址开始读取一个双精度值(8 位值)。 offset=0 读取位 1-8,offset=1 读取 2-9。为防止这种情况,需要将偏移量乘以您要查找的数据类型

Pointer.getDouble(offset*Native.getNativeSize(Double.TYPE))

中,您注意到 BridJ 索引对应于数组,因此每个索引都是一个新的 double,并且正确地注意到,如果您只获取一个 double 来自 JNA 指针,您需要使用 byte 偏移量,表示“不那么花哨”。

但是,如果您愿意,JNA 可以只是“花哨的”。只需使用这个:

Pointer.getDoubleArray(offset, arraySize);

例如:

int arraySize = pArray.length; // I think, based on your code
double[] foo = elements.getDoubleArray(0, arraySize);
return foo[pos - 1];