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java高級(jí)用法之JNA中的Function

更新時(shí)間：2022年04月18日 16:16:25 作者：程序那些事

這篇文章主要介紹了java高級(jí)用法之JNA中的Function，JAVA中的映射在JNA中就是一個(gè)function。通過(guò)或者function對(duì)象，我們可以實(shí)現(xiàn)一些非常強(qiáng)大的功能，下面一起進(jìn)入文章看看具體內(nèi)容吧

簡(jiǎn)介

在JNA中，為了和native的function進(jìn)行映射，我們可以有兩種mapping方式，第一種是interface mapping，第二種是direct mapping。雖然兩種方式不同，但是在具體的方法映射中，我們都需要在JAVA中定義一個(gè)和native方法進(jìn)行映射的方法。

而這個(gè)JAVA中的映射在JNA中就是一個(gè)function。通過(guò)或者function對(duì)象，我們可以實(shí)現(xiàn)一些非常強(qiáng)大的功能，一起看看吧。

function的定義

先來(lái)看下JNA中Function的定義：

public class Function extends Pointer

可以看到Function實(shí)際上是一個(gè)Pointer，指向的是native function的指針。

那么怎么得到一個(gè)Function的實(shí)例呢？

我們知道JNA的流程是先進(jìn)行Library的映射，然后再對(duì)Library中的Function進(jìn)行映射。所以很自然的我們應(yīng)該可以從Library中得到Function。

我們看一下根據(jù)Library name得到function實(shí)例的方法定義：

public static Function getFunction(String libraryName, String functionName, int callFlags, String encoding) {
        return NativeLibrary.getInstance(libraryName).getFunction(functionName, callFlags, encoding);
    }

這個(gè)方法可以接受4個(gè)參數(shù)，前面兩個(gè)參數(shù)大家應(yīng)該很熟悉了，第三個(gè)參數(shù)是callFlags,表示的是函數(shù)調(diào)用的flags，F(xiàn)unction定義了三個(gè)callFlags：

    public static final int C_CONVENTION = 0;

    public static final int ALT_CONVENTION = 0x3F;

    public static final int THROW_LAST_ERROR = 0x40;

其中C_CONVENTION表示的是C語(yǔ)言類(lèi)型的方法調(diào)用。

ALT_CONVENTION表示的其他的調(diào)用方式。

THROW_LAST_ERROR表示如果native函數(shù)的返回值是非零值的時(shí)候，將會(huì)拋出一個(gè)LastErrorException。

最后一個(gè)參數(shù)是encoding，表示的是字符串的編碼方式，實(shí)際上指的是 Java unicode和native (const char*) strings 的轉(zhuǎn)換方式。

除了根據(jù)Library name獲取Function之外，JNA還提供了根據(jù)Pointer來(lái)獲取Function的方法。

    public static Function getFunction(Pointer p, int callFlags, String encoding) {
        return new Function(p, callFlags, encoding);
    }

這里的Pointer指的是一個(gè)執(zhí)行native方法的指針，因?yàn)镕unction本身就是繼承自Pointer。所以跟Pointer來(lái)創(chuàng)建Function的本質(zhì)就是在Pointer的基礎(chǔ)上添加了一些Function特有的屬性。

有了Function的定義，更為重要的是如何通過(guò)Function來(lái)調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法。跟反射很類(lèi)似，F(xiàn)unction中也有一個(gè)invoke方法，通過(guò)調(diào)用invoke，我們就可以執(zhí)行對(duì)應(yīng)的Function的功能。

Function中的invoke方法有兩種，一種是通用的返回對(duì)象Object，一種是帶有返回值的invoke方法，比如invokeString,invokePointer,invokeInt等。

Function的實(shí)際應(yīng)用

Function的實(shí)際使用和JAVA中的反射有點(diǎn)類(lèi)似，其工作流程是首先獲得要加載的NativeLibrary，然后從該NativeLibrary中找到要調(diào)用的Function，最后invoke該Function的某些方法。

C語(yǔ)言中的printf應(yīng)該是大家最熟悉的native方法了。我們看一下如何使用Function來(lái)調(diào)用這個(gè)方法吧：

可以看到調(diào)用的流程非常簡(jiǎn)潔。如果是用interface Mapping或者direct Mapping的形式，我們還需要自定義一個(gè)interface或者class，并且在其中定義一個(gè)相應(yīng)的java方法映射。但是如果使用Function的話，這些都不需要了。我們直接可以從NativeLibrary中拿到對(duì)應(yīng)的函數(shù)，并最終調(diào)用其中的方法。

C語(yǔ)言中的printf的原型如下：

# include <stdio.h>
int printf(const char *format, ...);

printf帶有返回值的，如果要輸出這個(gè)返回值，則可以調(diào)用Function中的invokeInt命令。

我們?cè)賮?lái)看一個(gè)有返回值的調(diào)用例子：

NativeLibrary lib = NativeLibrary.getInstance(Platform.C_LIBRARY_NAME);
        Function f = lib.getFunction("printf");
        Object[] args = new Object[Function.MAX_NARGS+1];
        // Make sure we don't break 'printf'
        args[0] = getName();
        try {
            f.invokeInt(args);
            fail("Arguments should be limited to " + Function.MAX_NARGS);
        } catch(UnsupportedOperationException e) {
            // expected
        }