通过 JNA 调用本机 C++ 函数的非确定性返回值（字符串类型）

Question

问题描述：

我的项目是 JAVA，但我想调用一个 C++ 函数，它将一个字符串作为输入并在处理后输出另一个字符串。我应用JNA来做这个工作，String和char*是JAVA到C++的映射类型。（在处理过程中，我需要std::string作为中间类型，详细给出了简化代码。）

当输入字符串不长时，程序运行良好。然而，当我增加字符串的长度时（这里，我重复了“test sentence ...”6次），事情开始变得奇怪了。我可以看到字符串在 C++ 程序中传递（成功打印出来），但是我在 JAVA 中收到了一个空字符串，这意味着它无法返回字符串。更重要的是，每次执行的while循环次数都不一样（中断循环时打印出不同的计数）。

那么，

1.长度有什么问题？ JNA 有什么限制吗？

2。我可以达到我的目标以及如何在 JNA 中正确传递字符串吗？（顺便说一句，我尝试过指针的东西，但它不起作用）

谢谢，这是我的代码和一些环境细节

C++ 端代码>>>>>>>>>>>test.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
extern "C" __attribute__((visibility("default"))) const char* SeudoCall(const char* input); 
const char* SeudoCall(const char* str){
    std::string input(str);
    std::cout<<"in C:"<<input<<std::endl;
    return input.c_str();
}

编译 C++ 库>>>>>>>>>

g++ test.cpp -fpic -shared -o libtest.so

JAVA 端代码>>>>>>>>>>

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public class TestSo {
    public interface LgetLib extends Library {
        LgetLib INSTANCE = (LgetLib) Native.loadLibrary("test", LgetLib.class);
        String SeudoCall(String input);
    }
    public String SeudoCall(String input){
        return LgetLib.INSTANCE.SeudoCall(input);
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestSo ts = new TestSo();
        String str = "test sentence...test sentence...test sentence...test sentence...test sentence...test sentence...";
        String retString;
        int count=0;
        while(true){
            System.out.println("count:"+(++count));
            retString=ts.SeudoCall(str);
            System.out.println("in JAVA:"+retString);
            if(retString.equals("")){
                System.out.println("break");
                break;
            }
        }
    }
}

运行细节>>>>>>>>>>

Intel Core i7-4790 3.60GHz
gcc version 4.8.2 (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1)
JNA 4.1.0
java version "1.8.0_31"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_31-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.31-b07, mixed mode)

Answer 1

您的 C++ 代码马上就有问题。您正在返回一个指向本地 std::string 的指针，该指针将在函数存在时被销毁。因此，您正在引入未定义的行为。

换句话说，即使应用程序都是 C++，你的函数也会有问题，所以这不仅仅是 Java/JNA/C++ 问题，而是 C++ 本身的问题。

const char* SeudoCall(const char* str){
    std::string input(str);
    std::cout<<"in C:"<<input<<std::endl;
    return input.c_str();  // <-- this is no good.
}

c_str() 绑定到局部变量 input。当函数退出时，input 的析构函数发生，同时带有代表字符串的c_str()。

要解决此问题，您必须将一个字符串返回给 Java，该字符串将在函数返回后“活动”。我不知道 JNA，但对于 JNI，您可以使用 JNI NewStringUTF 函数创建一个字符串，该字符串将作为 jstring 返回。

也许这个链接会对你有所帮助：

How to return char * aarr= new char[200] from C++ to Java using JNA

当输入字符串不长时，程序运行良好。然而， 当我增加字符串的长度时（在这里，我复制了“测试 句子...” 6次），事情开始变得奇怪。我可以看到字符串 是通过 C++ 程序（成功打印出来），但我收到了 JAVA中的空字符串，这意味着它无法返回字符串。 更重要的是，每个while循环的时间都不一样 执行（中断循环时打印出不同的计数）。

您所看到的是未定义的行为。从您的 C++ 函数返回的指针可能指向保存字符的内存，但不能依赖它，因为您的测试向您展示。