如何将本机内存复制到 DirectByteBuffer

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何将本机内存复制到 DirectByteBuffer

【英文标题】：How to copy native memory to DirectByteBuffer

【发布时间】：2019-05-27 21:32:23

【问题描述】：

我知道一种方法 - 在 C++ 端使用 memcpy：

C++方法：

void CopyData(void* buffer, int size)

    memcpy(buffer, source, size);

JNR 映射：

void CopyData(@Pinned @Out ByteBuffer byteBuffer, @Pinned @In int size);

Java 调用：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
adapter.CopyData(buffer, size);

但我想处理原生代码不复制数据，而只返回指向要复制的内存的指针的情况：

C++ 方法：

void* GetData1()

    return source;


// or

struct Data

    void* data;
;

void* GetData2(Data* outData)

    outData->data = source;

我知道如何编写 JNR 映射以便能够将数据复制到 HeapByteBuffer：

Pointer GetData1();

// or

void GetData2(@Pinned @Out Data outData);

final class Data extends Struct 

    public final Struct.Pointer data;

    public DecodeResult(Runtime runtime) 
        super(runtime);

        data = new Struct.Pointer();
    

Java 调用：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(size);
Pointer dataPtr = adapter.GetData1();
dataPtr.get(0, buffer.array(), 0, buffer.array().length);

// or

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(size);
Data outData = new Data(runtime);
adapter.GetData2(outData);

Pointer dataPtr = outData.data.get();
dataPtr.get(0, buffer.array(), 0, buffer.array().length);

但我还没有找到将内存复制到DirectByteBuffer 而不是HeapByteBuffer 的方法。上面的 sn-p 代码不适用于DirectByteBuffer，因为buffer.array() 对于这样的缓冲区为空，因为它由本机内存区域支持。

请帮忙。

【问题讨论】：

jnr-ffi 存储库中的单元测试表明，只有使用 memcpy 的方法是可能的：github.com/jnr/jnr-ffi/blob/master/src/test/java/jnr/ffi/…

【参考方案1】：

我找到了几种将 JNR 本机内存复制到 DirectByteBuffer 的方法。它们的效率不同。目前我使用以下方法，我不知道它是否是JNR作者最好的还是有意的：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
Pointer dataPtr = adapter.GetData1();
long destAddress = ((DirectBuffer)buffer).address();
Pointer destPtr = AsmRuntime.pointerValue(destAddress, runtime);

assert dataPtr.isDirect() && destPtr.isDirect();

dataPtr.transferTo(0, destPtr, 0, size);

或

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(size);
Data outData = new Data(runtime);
adapter.GetData2(outData);

Pointer dataPtr = outData.data.get();
long destAddress = ((DirectBuffer)buffer).address();
Pointer destPtr = AsmRuntime.pointerValue(destAddress, runtime);

assert dataPtr.isDirect() && destPtr.isDirect();

dataPtr.transferTo(0, destPtr, 0, size);

满足上面的断言子句很重要。它保证指针是jnr.ffi.provider.jffi.DirectMemoryIO 实例，并使用高效的memcpy 方法进行复制（检查DirectMemoryIO.transferTo() 的实现）。

另一种方法是使用以下方法包装DirectByteBuffer：

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, destAddress);

或

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, destAddress, size);

但没有：

Pointer destPtr = Pointer.wrap(runtime, buffer);

第一个和第二个指针由DirectMemoryIO 支持，但第三个指针由ByteBufferMemoryIO 支持，它涉及缓慢的逐字节复制。

一个缺点是DirectMemoryIO 实例相当重量级。它在 JVM 堆上分配 32 个字节，因此在大量 JNR 调用的情况下，所有DirectMemoryIO 实例都会消耗很大一部分内存。