JNA调用C语言动态链接库学习实践总结

最新因为项目需要，学习了一下JNA框架，在这里记录一下学习和使用心得，给大家分享，希望能帮助新手。

本文主要讲解如何使用JNA框架轻松调用C语言动态链接库，如何使用JNA模拟C语言参数（例如数组、指针等）。

JNA(Java Native Access)框架是一个开源的Java框架，是SUN公司主导开发的，建立在经典的JNI的基础之上的一个框架。

JNA官网地址：https://github.com/twall/jna

官网上有很多例子和学习入门教程，建议认真阅读，很有帮助，比自己网络上到处搜索效果好多了。

Maven项目引入JNA：

<!--Java JNA -->
<dependency>
    <groupId>com.sun.jna</groupId>
    <artifactId>jna</artifactId>
    <version>3.0.9</version>
</dependency>

import com.sun.jna.*;
import com.sun.jna.ptr.*;

1.构造JNA模拟类

C语言函数：

void function1(int a, int b, const unsigned char* data);

char * function2(float *  pVal, char * outString);

void function3(Rect * pRect, Rect rect);

JNA模拟：

public interface MyLibTest extends Library {
//定义结构体
public static class Rect extends Structure {
        //公共字段的顺序，必须与C语言中的结构的顺序一致，否则会报错！
        public int left;
        public int top;
        public int right;
        public int bottom;
        //结构体传指针
        public static class ByReference extends Rect implements Structure.ByReference { }
        //结构体传值
        public static class ByValue extends Rect implements Structure.ByValue{ }
        
        @Override
        protected List getFieldOrder() {
            return Arrays.asList(new String[]{"left", "top", "right", "bottom"});
        }
 
         //加载库文件
         MyLibTest INSTANCE = (MyLibTest) Native.loadLibrary("C:\libTest\CLib.dll",MyLibTest.class);

         //函数模拟
         void function1(int a, int b, char[] data);
         String function2(FloatByReference fRef, char [] outString);
         void function3(Rect.ByReference pRect, Rect.ByValue rect);
}
调用方式：
char[] arr1 = new char[数组大小];
function1(1, 2, arr1);

char[] arr2 = new char[数组大小];
FloatByReference fRef = new FloatByReference(0.1F);
String result = function2(fRef, arr2);
Rect.ByReference pRect = new Rect.ByReference(); //指针对象
Rect.ByValue rect =  new Rect.ByValue(); //传值对象
function3(pRect, rect);

2.JNA模拟普通传值参数

C语言函数：

int function1(int a, float b, long c)

JNA模拟：

int function1(int a, float b, long c)

3.JNA模拟C语言数组

C语言函数：

void function1(char * data)

void function2(const unsigned char* data)

JNA模拟：

void function1(char[] data) 或者 void function1(byte[] data) 
void function2(char[] data) 或者 void function2(byte[] data) 

4.JNA模拟基本类型指针

JNA的ByReference有很多子类，这些类都在com.sun.jna.ptr包中:

IntByReference，LongByReference，FloatByReference，DoubleByReference，ShortByReference、ByteByReference、PointerByReference等等

从这些名字大家应该可以看出来他们的作用。

下面直接上例子吧：

C语言函数：

long function(int * a, long * b, float * c, double * d, short * e)

JNA模拟：

long function(IntByReference aRef, LongByReference bRef, FloatByReference cRef,  DoubleByReference dRef,  ShortByReference eRef)

如何构建这些对象呢？

FloatByReference cRef = new FloatByReference();     //使用默认初始值（具体多少我也不知道）
FloatByReference cRef = new FloatByReference(0);   //初始值为0

调用方法和普通参数一样：

function(..., cRef, ...);

获取结果值：

float fVal = cRef.getValue(); 

JNA都为我们做的很简单，不是吗？

5. JNA模拟指针、指针的指针、模拟void *,void ** 等指针

C函数：

void function(int * pInt, int ** ppInt, void * pVoid, void ** ppVoid)

JNA模拟：

void function(IntByReference pInt, PointerByReference ppInt, Pointer pVoid, PointerByReference ppVoid)
调用举例：
IntByReference pInt = new IntByReference(0);
PointerByReference ppInt = new PointerByReference(Pointer.NULL); //指向指针的指针，初始化为NULL
Pointer pVoid =Pointer.NULL; //创建一个指向NULL的指针
PointerByReferenceppVoid = new PointerByReference(Pointer.NULL);
调用：function(pInt, ppInt, pVoid, ppVoid);

（1）PointerByReference是指向指针的指针，遇到指针的指针都可以使用它来模拟，那么如何获取到它指向的指针呢？

Pointer p = ppVoid.getValue(); //获取指针

（2）如何获取指针的指针呢？

Pointer p1 = ....;
PointerByReference pp1 = new PointerByReference(p1);
PointerByReference ppp1 = new PointerByReference(pp1.getPointer());

这些操作大家可以自己做实验尝试，对于PointerByReference对象，getValue()是取值，而getPointer()是取这个指针的指针。

看着复杂，其实都很简单！JNA要比JNI好用多了。

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