从 Java App 访问 C++ 内存

Question

我有调用一些 java 功能的 C++ 应用程序。我正在使用 JNI。一切正常，但仍然存在一个小问题。在 C++ 应用程序中，我有一些巨大的数组。 Java App 也需要这些数据并返回一大堆结果。目前我只是复制数据（你可以检查下面的代码）。如果我通过指针直接从 Java App 访问这些数组会更好。是否可以？我假设不是（因为 JVM），但在这种情况下，我必须向我的老板详细解释 :) 那么，是或否，以及如何或为什么？

jdoubleArray in2 = env->NewDoubleArray(1000);
jdouble *elems2 = (jdouble*)calloc(1000, sizeof(jdouble));
for(int i = 0; i < 1000; i++)
{
    elems2[i] = (jdouble)inputArray[i];
}
env->SetDoubleArrayRegion(in2, 0, 1000, elems2);
if(midCD != NULL)
{
    jdouble res1 = env->CallStaticDoubleMethod(cls, midCD, in2);
    double res1c = res1;
    printf("C++.Res1: %f\n", res1c);
}

Answer 1

Java 1.4 中为此引入了 Direct ByteBuffers。除了 Java 方面的新类之外，还有 corresponding JNI functions。您可以将原生数组包装在 ByteBuffer（以及相应的 IntBuffer 等视图）中，无需复制即可进行读写。

Answer 2

您能做的最好的事情就是使用Get<PrimitiveType>ArrayElements routines。希望虚拟机支持pinning：

jdoubleArray in2 = env->NewDoubleArray(1000);
jboolean isCopy;
jdouble *elems2 = env->GetDoubleArrayElements(in2, &isCopy);
for(int i = 0; i < 1000; i++)
{
    elems2[i] = (jdouble)inputArray[i];
}
env->ReleaseDoubleArrayElements(in2, elems2, 0);
elems2 = NULL;

如果在调用 GetDoubleArrayElements() 之后 isCopy 是 JNI_FALSE，则没有复制。

编辑：重新阅读您的问题后，您可能需要考虑实施Archie's idea。这取决于您的 Java 方法如何使用数据。如果 Java 方法不使用整个数组，或者不是一次全部使用，那么 Archie 使用本地访问器创建 C++ 数组的 Java 类包装器的解决方案可能是一个很好的解决方案。但是，如果 Java 方法需要所有数据，那么您可能只需要 GetDoubleArrayElements() 提供的将数据导入 VM 的最快方法。

如果您对 C++ 数组的某些元素进行了更改，并希望对 Java 副本进行相同的更改，这就是 SetDoubleArrayRegion() 发挥作用的地方。

EDIT2：我相信 Archie 指的是这样的东西：

public class NativeDoubleArrayProxy {

    // This is the native `inputArray' pointer.
    private long p;

    private int length;

    private NativeDoubleArrayProxy(long p, int length) {
        this.p = p;
        this.length = length;
    }

    public int length() {
        return length;
    }

    public native double getDouble(int index);

    public native void getDoubles(int startingIndex, double[] out, int outOffset, int length);
}

具体细节取决于inputArray 的类型（它是原始C 风格的数组，还是std::vector<double>，还是别的什么？）。但这个想法是在 JNI 端构造一个NativeDoubleArrayProxy 对象，将转换为jlong 的指针传递给它。 getDouble() 和 getDouble() 的 JNI 实现实现了从 C++ 到 Java 代码的复制。

当然，您需要非常小心以确保指针保持有效。

另见：What is the 'correct' way to store a native pointer inside a Java object?