1

我已经在 java 中工作了一段时间，并且想了解 c++ 在编译和执行时是如何工作的。

我想知道是否有办法将编译的 c++ 类转换为 java 中的 .class 文件，反之亦然。我对可以由 java 代码和可以直接执行以查看结果的 c++ 代码使用的单一格式感兴趣。

4

4 回答 4

5

如果您有足够的野心和固执，几乎所有事情都可以完成，但是，问题通常在于时间、成本和功能。

Java语言的核心是 C++ 的子集。添加了一些语法糖，可能会让您觉得还有“更多”，例如匿名类实现或指向外部类的隐藏指针，但这只是语法的一层薄薄，一旦编译代码就无关紧要了。

编译后，C++ 代码由机器码表示。Java 的字节码当然可以翻译成机器码——仅仅因为 JVM 会执行它并且抖动可以将它即时重新编译成机器码。

因此，粗略地说，每个 Java 代码，无论是否编译，都可以翻译成 C++。

但是，C++ 中有一些代码结构可以编译成机器代码，但它们可能可以用 Java 的字节码表示，但不能用 Java 语言表示。它有很多：从一些容易解决的问题，如将参数作为引用传递，到更复杂的，如指针 (TheList->) 算术，再到一些非常痛苦的翻译，如多重继承、自定义内存管理（即重载运算符new 和 delete)，或一些邪恶的类型，如联合。

因此，很明显，C++ 代码不能翻译成 Java。显然，C++ 编译的代码更不可翻译，因为 C++ 编译器经常对产品进行彻底优化，因此很难猜测“类”或“函数”是什么样的。

但是，如果您限制 C++ 语言，并限制自己不使用任何那些难以翻译的结构（参见“TheList”），那么您可以使 C++ 代码可翻译。同样，代码，但不是二进制文件。

这还不是全部。“可翻译性”是一回事，但另一回事是：它会运行吗？最显着的运行时差异是 GarbageCollector。假设您实际上设法将一些 Java 代码翻译成 C++，并将其与 C++ 应用程序对齐。您的 Java/C++ 代码执行并创建一些对象。谁来清理它们？通常，C++ 中没有 GC。因此，您的 Java 代码将泄漏——或者您将不得不为 Java/C++ 代码提供/实现某种 GC。不漂亮。当然，您可以限制 Java 代码不创建任何对象，d'oh。

不要误会我的意思：即使是那些难以翻译的东西，比如指针算术等，也是可翻译的：你可以生成大量的辅助/连线代码，将它们替换为“第二平台的适当东西”。然而，它会非常复杂和缓慢。我认为任何理智的人都不会尝试。

因此，似乎唯一可用的是非常有限的 C++ 代码 <-> 有限的 Java 代码。如果我们将问题简化为这个，那么是的，那应该是可翻译的。但是..

翻译代码是什么意思？你是怎么做到的？你必须阅读、处理、分析源代码，然后以某种方式用另一种语言生成其他代码。好吧，好吧。生成代码很简单，它只是文本。但是，你有没有试过分析代码？长话短说，让我告诉你，阅读/解析 Java 代码至少要容易一个数量级读取/解析 C++ 代码。Java 在一定程度上被设计成可以通过相对简单的算法轻松解析。如果您放弃任何优化尝试，编写 Java 解析器/编译器是相对简单的事情。另一方面，C++ 不是。像 Java 一样，要正确解析 C++，您必须有效地创建一个自定义 C++ 编译器，而且还需要一个预处理器。在某种程度上，您可能还需要实现链接器的某些部分。更糟糕的是，C++ 是从较旧的语言演变而来的，并且实际上包含了一些在你的一生中使用过的特性，这些特性使得语法很难准确处理（即，你曾经使用过替代标记集吗？? ..这只是开始:))。不过，不要太害怕！我只是想给你一种你试图触摸的感觉。你可能不需要写它。这样的工具已经存在，对于 Java（实际上真的很多）和 C++（很少，我敢打赌合理的工具不是完全免费的......或者你可能可以使用 GCC 工具集......）。它们产生源代码的机器可处理表示，如果你真的想做一些翻译工作，我建议你从那里开始。

当然，我的知识可能会落后几年，也许有人已经写过一些更无聊的工作翻译 - 我很想看看！

如果没有，我认为不值得。尝试在您的 C++ 应用程序中嵌入 Java 的运行时，或者通过 JNI 从 Java 到 C++ DLL。它要简单得多！

于 2013-01-17T08:58:28.747 回答
3

编译后的 C++ 代码由操作系统加载。也就是说，C++ 链接器生成依赖于操作系统的可执行模块。而 Java .class 由 JVM 加载。JVM 执行 Java 字节码。

如果你想制作一个 Java 字节码加载器/运行器，你可以从 JVM 源代码开始。
=>链接

如果您的目标是在 Java 环境中加载/执行已编译的 C++ 代码，则需要以下内容。
（假设 32bit Windows 平台）

. PE 解析器/加载器 =>链接
。X86 CPU 指令解析器（？） =>链接
。X86 指令到 Java 字节码翻译器

简而言之，这几乎是不可能的。

对于简单的 C/C++ 与 Java 互操作，JNI 可以。关联

于 2013-01-17T08:43:33.887 回答
0

我认为，JNI会很有用：

“Java 本地接口 (JNI) 是一种编程框架，它使在 Java 虚拟机 (JVM) 中运行的 Java 代码能够调用本地应用程序（特定于硬件和操作系统平台的程序）和编写的库，并由其调用在其他语言中，例如 C、C++ 和汇编。”

以下 是如何编写一个使用 Java Native Interfac 的简单示例（编写一个调用 C 函数的 Java 应用程序）的好技巧。

于 2013-01-17T08:37:48.400 回答
0

将已编译的 C++ 代码转换为 JVM 字节码并不是一件容易的事，特别是如果您希望能够使用来自多个平台的已编译 C++ 代码。

相反，为clang创建一个 JVM 后端可能会更容易。这里的缺点是想要这个功能的人必须使用你的编译器。

简而言之，如果您想编写针对 Java 虚拟机的代码，那么请使用已经制作好的语言和编译器。像爪哇...

于 2013-01-17T08:48:00.153 回答