java 之JNA中的Memory和Pointer的使用方法

Java中JNA中的Memory和Pointer的使用方法

什么是JNA？

JNA是Java Native Access的简称，它是一个Java库，用于调用Native代码。它通过使用Java的动态代理机制调用Native代码，支持Windows，Linux和Mac等操作系统，且完全无需编写任何C/C++代码。

为什么需要使用JNA？

在Java中无法直接调用操作系统的底层函数，如果需要操作底层函数就必须使用JNI（Java Native Interface） 或 JNA。因此，如果您需要用Java完成一些涉及到底层的工作，那么从JNA入手是非常有必要的。

如何使用JNA？

JNA通过映射基础数据类型和结构体，及其方法原型来实现Java与Native的交互。其中，Memory和Pointer是JNA的两种基本数据类型。

Memory和Pointer的使用方法

为了使用Memory和Pointer，首先需要在代码中导入JNA库。

import com.sun.jna.Memory;
import com.sun.jna.Pointer;

Memory

Memory是JNA库中的一个类，它是一个对Java Heap（堆）进行封装的类，提供了一些基本的操作函数，可以帮助使用者尽可能地直接地访问内存。下面是Memory的基本操作：

// 创建一个Memory对象
Memory memory = new Memory(1024);
// 在memory中写入一个byte值
memory.setByte(0, (byte)1);
// 在memory中读取一个byte值
byte value = memory.getByte(0);

Pointer

Pointer是JNA库中的另一个基本数据类型，它是一段内存地址，通过这段内存地址可以访问相应的内存空间。下面是Pointer的基本操作：

// 创建一个Pointer对象，指定地址为0x1000
Pointer pointer = new Pointer(0x1000);
// 向pointer指向地址写入一个byte
pointer.setByte(0, (byte)1);
// 从pointer指向地址中读取一个byte
byte value = pointer.getByte(0);

除此之外，Pointer还可以作为函数返回值，协助Java调用本地层的函数。下面是一个简单的例子：

// Native函数接口
interface MyLibrary extends Library {
    MyLibrary INSTANCE = (MyLibrary)Native.load("mylibrary.dll", MyLibrary.class);

    Pointer findMemory(byte[] in, int length);
}

// 调用Native函数接口
Pointer p = MyLibrary.INSTANCE.findMemory(new byte[]{(byte)0xff, (byte)0xfe}, 2);

以上例子中调用了一个Native函数，函数返回值是内存地址指针，通过Pointer实例可以访问相应的内存空间。

示例说明

下面分别使用Memory和Pointer举例说明它们的使用方法：

示例一

假设需要在Java代码中创建一个大小指定的Byte数组，可以使用Memory对象来实现：

Memory memory = new Memory(1024); // 创建一个1024字节的Memory对象
byte[] bytes = new byte[8];

// 向Memory对象中写入数据
memory.write(0, bytes, 0, 8);

// 从Memory对象中读取数据
memory.read(0, bytes, 0, 8);

示例二

假定有一个Native函数需要传入一个字符串类型的参数指针，可以使用Pointer对象创建一个字符串类型的地址指针：

String s = "hello world";
byte[] data = s.getBytes();
Memory memory = new Memory(data.length + 1);
memory.write(0, data, 0, data.length);
memory.setByte(data.length, (byte)0);
Pointer pointer = memory;

在此过程中，需要首先根据字符串长度创建一个大小为length的Memory对象，然后将字符串data传入该Memory对象中，最后将Memory对象赋值给一个Pointer类型的指针。这样就可以将Pointer对象作为Native函数的参数进行传递了。

总结

本文简单介绍了Java中JNA库中的两种基本数据类型Memory和Pointer的使用方法，对于有一定Java编程经验的开发者来说，应该可以在实践中更熟练地掌握它们的使用方法。