问题描述

问题

在尝试JNI界面时，我想知道是否可以服用JObject并将其转换为等效的结构来操纵字段.但是，当我尝试时，我很惊讶地看到这无效. 忽略这个想法有多可怕，为什么不起作用?

我的方法

Java测试类

我做了一个简单的类Point进行测试. Point有两个字段和一个构造函数，可以采用X和Y以及一些随机方法，这些方法基于字段返回信息.

public class Point {
    public final double x;
    public final double y;
    // As well as some random methods
}

内存布局

使用Jol，我在Java运行时找到了我的Point类的结构(如下所示).

C:\Users\home\IdeaProjects\test-project>java -cp jol-cli-0.9-full.jar;out\production\java-test org.openjdk.jol.Main internals Point
# Running 64-bit HotSpot VM.
# Using compressed oop with 3-bit shift.
# Using compressed klass with 3-bit shift.
# Objects are 8 bytes aligned.
# Field sizes by type: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]
# Array element sizes: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]

Instantiated the sample instance via public Point(double,double)

Point object internals:
 OFFSET  SIZE     TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0     4          (object header)                           01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1)
      4     4          (object header)                           00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
      8     4          (object header)                           31 32 01 f8 (00110001 00110010 00000001 11111000) (-134139343)
     12     4          (alignment/padding gap)
     16     8   double Point.x                                   0.0
     24     8   double Point.y                                   0.0
Instance size: 32 bytes
Space losses: 4 bytes internal + 0 bytes external = 4 bytes total

测试结构

我写出了一个简单的测试结构，该结构与JOL描述的内存模型以及一些测试相匹配，以确保其具有相同的对齐方式，并且每个元素都具有正确的偏移.我使用Rust做到了，但是对于任何其他编译的语言都应该相同.

#[derive(Debug)]
#[repr(C, align(8))]
pub struct Point {
    header1: u32,
    header2: u32,
    header3: u32,
    point_x: f64,
    point_y: f64,
}

输出

我的测试的最后一部分是制作一个JNI函数，该函数吸收了Point对象并将点对象传输到点结构.

C标头(包括参考)

/*
 * Class:     Main
 * Method:    analyze
 * Signature: (LPoint;)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_Main_analyze
  (JNIEnv *, jclass, jobject);

生锈实施

#[no_mangle]
pub extern "system" fn Java_Main_analyze(env: JNIEnv, class: JClass, obj: JObject) {
    unsafe {
        // De-reference the `JObject` to get the object pointer, then transmute the
        // pointer into my `Point` struct.
        let obj_ptr = mem::transmute::<_, *const Point>(*obj);

        // Output the debug format of the `Point` struct
        println!("{:?}", *obj_ptr);
    }
}

运行

每次运行时，我都会得到不同的结果.

// First Run:
Point { header1: 1802087032, header2: 7, header3: 43906792, point_x: 
0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000230641669, point_y: 
0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000021692881 }

// Second Run:
Point { header1: 1802087832, header2: 7, header3: 42529864, point_x: 
0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000229832192, point_y: 
0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000021012588 }

版本信息

C:\Users\home\IdeaProjects\test-project>java -version
java version "1.8.0_181"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

编辑:我在Windows 10 Home 10.0.18362 Build 18362

上做到了这一点

编辑2:，由于我使用Rust来解决此问题，因此我使用了Rust的 板条箱.它提供了上面提到的JObject类型.我只是想到可能会有一些混乱，因为JObject与C头中显示的jobject不同. JObject是围绕着jobject的指针的生锈包装器，因此我在传输指针之前对其进行删除.

推荐答案

概念解释

阅读 paper paper 在记忆压实方面，我了解到Java参考是由两个指针组成的.
在垃圾收集期间，发生了一个压实步骤.为了确保参考仍将排队，使用两个指针来防止在移动对象时进行操作.引用由指向对象的另一个指针指针组成.当发生压实步骤并通过内存移动对象时，只需要更改第二个指针.

换句话说，参考实际上是指向对象的内存位置的指针.

我知道我对此解释了，但希望它大多是可读/准确的.

我做错了什么

代码更改

#[no_mangle]
pub extern "system" fn Java_Main_analyze(env: JNIEnv, class: JClass, obj: JObject) {
    unsafe {
        // It should have been transmuted to a pointer to a pointer and dereferenced twice.
        let indirect = mem::transmute::<_, *const *const Point>(*obj);
        println!("{:?}", **indirect);
    }
}

新输出

应用该修复程序后，对象数据就开始正确排列. X和Y与测试对象相同，并且所有三个标题都与JOL对内存格式的预测进行了排列(我假设如果我使用了签名的整数，标题3将是相同的).

>

Point { header1: 1, header2: 0, header3: 4160799044, point_x: -3.472, point_y: 4.0 }

响应@botje :我的Point struct是正确的，但是您无法重新创建错误，因为您从一开始就正确解决了问题，而我却没有.

以上所述是小编给大家介绍的JNI对象指针,希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对77isp云服务器技术网的支持！