如何处理 JNA 中的不透明指针？答案

【问题标题】：How do i deal with opaque pointers in JNA?如何处理 JNA 中的不透明指针？
【发布时间】：2021-08-08 08:24:06
【问题描述】：

我的 Java 应用程序使用 JNA 通过制造商提供的 API 与设备驱动程序进行通信。 API 使用 Windows 消息进行通信。在执行期间的某个时间点，设备有一组作为 LPARAM 传递的数据。 LPARAM 是指向包含我需要的数据的结构向量的指针。

在 C++ 中，我可以像这样访问这些数据：

ImagesStruct *Images = { 0 };
...
Images = (ImagesStruct *)lParam;

原生的 ImagesStruct 如下所示：

typedef struct _CompressedImage
{
  BYTE *pBuffer;
  int BufferLen;
}
CompressedImage;

typedef struct _ImagesStruct
{
  DWORD DocNumber;
  CompressedImage *Images;
  BOOL SnippetFront;
}
ImagesStruct;

在 Java 中，我的结构映射如下：

// ImagesStruct
public class IMAGES extends Structure {
    public int DocNumber;
    public COMPRESSED_IMAGE.ByReference Images; // pointer
    public boolean SnippetFront;

    public IMAGES() { super(); }
    public IMAGES(Pointer p) { super(p); }

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("DocNumber", "Images", "SnippetFront");
    }
}

// CompressedImage
public class COMPRESSED_IMAGE extends Structure {
    public Pointer pBuffer; // pointer
    public int BufferLen;

    public COMPRESSED_IMAGE() { super(); }
    public COMPRESSED_IMAGE(Pointer p) { super(p); }

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("pBuffer", "BufferLen");
    }

    public static class ByReference extends COMPRESSED_IMAGE implements Structure.ByReference {
        public ByReference() { super(); }
        public ByReference(Pointer p) { super(p); read(); }
    }
}

这是我尝试在 Java 中访问该数据的众多方法之一

Pointer p = lparam.toPointer(); // this works
IMAGES pImages = new IMAGES();
IMAGES[] pa = (IMAGES[]) pImages.toArray(pImages.size()); // error here

我尝试的一切，包括上面的，似乎都会导致相同的错误消息：

JNA：回调 desktop.IDeal@1175f37 抛出以下异常： java.lang.UnsupportedOperationException: 这个指针是不透明的: 常量@0x155f0000 在 com.sun.jna.Pointer$Opaque.read(Pointer.java:1320) 在 com.sun.jna.Pointer.getByteArray(Pointer.java:726) 在 desktop.IDeal.callback(IDeal.java:199) 在 sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) 在 sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) 在 sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) 在 java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:497) 在 com.sun.jna.CallbackReference$DefaultCallbackProxy.invokeCallback(CallbackReference.java:470) 在 com.sun.jna.CallbackReference$DefaultCallbackProxy.callback(CallbackReference.java:500) 在 com.sun.jna.Native.invokeInt(Native Method) 在 com.sun.jna.Function.invoke(Function.java:384) 在 com.sun.jna.Function.invoke(Function.java:316) 在 com.sun.jna.Library$Handler.invoke(Library.java:232) 在 com.sun.proxy.$Proxy2.GetMessage(Unknown Source) at win32.Window.run(Window.java:59) 在 java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

我的映射是否正确？如果我无法将指针另一端的数据映射到一组 Java 对象，我该如何使用 Pointer 对象来访问该数据？

【问题讨论】：

标签： java c++ jna

【解决方案1】：

将回调的签名更改为接受IMAGES 而不是LPARAM。 JNA 将为您处理转换。

您还应该考虑将您的 JNA Structure 命名为与您的本地 struct 完全相同以避免混淆（使用“ImagesStruct”而不是“IMAGES”）。

在使用基于Pointer 的构造函数初始化JNA Structure 时调用Structure.read() 也是一个好习惯。这可确保 Java 字段在构造函数返回之前与本机内存同步。

【讨论】：

感谢您的建议。我添加了对 read() 的调用，我之前错过了，但仍然收到 Pointer is opaque 消息。将回调修改为采用 IMAGES 而不是 LPARAM 会做与new IMAGES(lParam.toPointer()) 不同的事情吗？
是的，改变回调签名会做一些不同的事情，这就是为什么我建议的第一件事。
我问的原因是因为设备向这个回调管理的窗口句柄发送了很多消息，并且LPARAM经常用于不同类型的数据（主要是ints），不会映射正确地添加到 IMAGES 对象。因此，如果我无法映射 LPARAM -> IMAGES，如果 API 开发人员确实使用了不透明指针，是否有办法手动从指针读取数据？我已经尝试过 Pointer 对象上的各种方法，例如 read()、getByte() 等……它们都失败了，但出现了相同的异常。
使用Pointer 作为类型而不是LPARAM 并从中分配/派生您的Structure。
如果将签名方式改为Pointer或不同于LPARAM的其他方式，其他窗口消息是如何处理的？您不能使用指针调用默认的 User32.INSTANCE.DefWindowProc。如果我使用指针回调，窗口不会正确实例化。如果我同时定义了 Pointer 和 LPARAM 回调，则消息似乎在两种方法之间混合在一起。如果我只定义 LPARAM 回调，则窗口会正确实例化......但是我回到方块 1，无法处理指针。

【解决方案2】：

我在 JNA Win32WindowDemo 中找到了答案：只需使用 LPARAM 回调并使用 YourStructureHere(new Pointer(lParam.longValue())) 构造函数创建您的结构：

public LRESULT callback(HWND hwnd, int uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    if (commandCompletionMessages.contains(uMsg) || eventMessages.contains(uMsg)){
            WFSRESULT wfsresult = new WFSRESULT(new Pointer(lParam.longValue()));
    (...)
    }       
    return User32.INSTANCE.DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);

【讨论】：