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关于java:jdk16-foreign包

jiezi

学习 jdk16 的 jdk.incubator.foreign 包中 api，这个包还是在 incubator 下，自身不打算写啥货色，然而遇到了一个很有意思的用法，这里记录一下。

这个有相似 jni，jna 的性能，能够调用 C 函数。这个是 jdk16 的新形式，调用 C 函数时，能够传递根底类型，也能够传递地址。

当传递指针时，须要先创立 MemorySegment，而后调用 address() 办法获取地址，这个地址应该是理论内存地址。

就比方传递 int 数组，创立 MemorySegment，调配空间，填充数据 

try (MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(10 * 4)) {for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) {MemoryAccess.setIntAtIndex(segment, i);
    }
}

所以我一开始传递 byte[] 的话，就须要先创立 MemorySegment，而后将数据先拷贝到其中。我就在想，要是能获取到 byte[] 的理论内存地址，把这个地址传递过来是不是就能够缩小一次拷贝操作吗。

百度了一下，还真有获取 java 对象地址的办法，导入这个包，调用 VM.current().addressOf，就能获取理论物理地址了。

        <dependency>
            <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
            <artifactId>jol-core</artifactId>
            <version>0.15</version>
        </dependency>
        
        
        
        import org.openjdk.jol.vm.VM;
        
        byte[] b1 = new byte[24];
        long address = VM.current().addressOf(b1);

当初获取到一个地址了，下边就是测试把这个地址传递给 C 函数，C 函数从其中获取的内容是否合乎预期。
测试代码：
C 定义的函数 

int getIntFromPoint(void* p){return ((int*)p)[0];
}


int getByteFromPoint(void* p) {return ((unsigned char*)p)[0];
}

java 代码：

    public static void main(String[] args) {System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);

        Path paths = Path.of("C:\\Users\\h6706\\source\\repos\\screenShot\\x64\\Release\\screenShot.dll");
        MethodHandle getByteFromPoint = CLinker.getInstance().downcallHandle(LibraryLookup.ofPath(paths).lookup("getByteFromPoint").get(),
                MethodType.methodType(int.class, MemoryAddress.class),
                FunctionDescriptor.of(CLinker.C_INT, CLinker.C_POINTER)
        );
        MethodHandle getIntFromPoint = CLinker.getInstance().downcallHandle(LibraryLookup.ofPath(paths).lookup("getIntFromPoint").get(),
                MethodType.methodType(int.class, MemoryAddress.class),
                FunctionDescriptor.of(CLinker.C_INT, CLinker.C_POINTER)
        );

        byte[] b1 = new byte[24];

        long address = VM.current().addressOf(b1);

        try {Field theInternalUnsafe1 = Unsafe.class.getDeclaredField("theInternalUnsafe");
            theInternalUnsafe1.setAccessible(true);
            jdk.internal.misc.Unsafe theInternalUnsafe = (jdk.internal.misc.Unsafe) theInternalUnsafe1.get(null);

            long ARRAY_BASE_OFFSET = theInternalUnsafe.arrayBaseOffset(byte[].class);
            //b[4] 设置为 3，这里尝试一下 java 间接操作内存
            theInternalUnsafe.putByte(null, VM.current().addressOf(b1) + ARRAY_BASE_OFFSET + 4, (byte) 3);

            try {b1[0] = 8;
                b1[3] = 1;
                 // byte[] 也是对象，他也有对象头，8 字节根本信息，4 字节指针，4 字节数组长度，所有 ARRAY_BASE_OFFSET = 16
                int result = (int) getByteFromPoint.invoke(new MemoryAddressImpl(null, address + ARRAY_BASE_OFFSET));
                int result2 = (int) getIntFromPoint.invoke(new MemoryAddressImpl(null, address + ARRAY_BASE_OFFSET));
                System.out.println(result);
                System.out.println(result2);
            } catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Arrays.toString(b1));
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 这个获取地址的思路是, 调用 getInt，* 获取 array 中偏移 16 字节地位的值，也就是从 16 地位开始取 4 字节，其实也就是获取到了 Object[0] 的值，必定是一个地址
     * <p>
     * 但这个地址在开启指针压缩的 jvm 中是还须要再放大 8 倍才是理论地址
     */
    public static long getAddress(jdk.internal.misc.Unsafe theInternalUnsafe, Object target) {Object[] array = new Object[1];
        array[0] = target;
        // 这里其实有两个状况，如果 jvm 开启压缩制作，地址只占有 4 字节，也能够调用 getInt
        long anInt = theInternalUnsafe.getLong(array, 16);
        /**
         * 如果开启指针压缩，则上一步获取的地址并不是理论地址，* 指针压缩是，内存被 jvm 依照 8 字节（不是 8 比特）分块，anInt 就代表是第几块内存
         *
         * 所以左移 3 次，放大八倍就能够取得到理论内存地址，当然这里也可能不是 3，只是目前在我的电脑上查看是 3
         *
         * 至于为啥还要加个 0，这个我也不分明, 但如同和调试无关
         *
         * */
        anInt = 0 + (anInt << 3);
        return anInt;
    }

其中 getAddress 办法是依据 VM.current().addressOf 源码写的，测试没问题。

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