3

所以,我正在尝试使用 SWIG 将 C 库 (libnfc) 移植到 Java。

我已经到了编译共享库的地步,一个基本的“nfc_version()”方法调用就可以了。但是,调用“nfc_init()”进行设置会导致 SIGSEGV 错误。直接调用nfc库就可以了。

我用来生成共享库的命令:

swig -java -I../libnfc/include nfclib.i 
gcc -c -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include/ -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include/linux nfclib_wrap.c
gcc -shared nfclib_wrap.o ../build/libnfc/libnfc.so libnfc_wrap.so

libnfc.i 文件:

%module nfc
%{
#include <nfc/nfc.h>
#include <nfc/nfc-types.h>
#include <nfc/nfc-emulation.h>
%}

%include <nfc/nfc.h>
%include <nfc/nfc-types.h>
%include <nfc/nfc-emulation.h>

即它应该包括 libnfc 提供的所有方法。

这是我得到的错误日志:http: //openetherpad.org/AyVDsO4XTg

显然,从我提供的信息中可能无法找到具体的解决方案。但是任何尝试的事情的建议都会非常感激(我在这里的知识已经结束了)。

4

2 回答 2

5

要始终自动将相同的指针传递给函数,这在 SWIG 中相当简单。例如,给定“头”文件 test.h,它捕获了问题的核心部分:

struct context; // only used for pointers

void init_context(struct context **ctx) { *ctx=malloc(1); printf("Init: %p\n", *ctx); }
void release_context(struct context *ctx) { printf("Delete: %p\n", ctx); free(ctx); }

void foo(struct context *ctx) { printf("foo: %p\n", ctx); }

我们可以包装它,并通过执行以下操作自动导致全局上下文传递到预期的任何地方:

%module test

%{
#include "test.h"

// this code gets put in the generated C output from SWIG, but not wrapped:
static struct context *get_global_ctx() {
  static struct context *ctx = NULL;
  if (!ctx) 
    init_context(&ctx);
  return ctx;
}
%}

%typemap(in,numinputs=0) struct context *ctx "$1=get_global_ctx();"

%ignore init_context; // redundant since we call it automatically

%include "test.h"

这会为此设置一个类型映射struct context *ctx,而不是从 Java 获取输入,get_global_ctx()在匹配的任何地方自动调用。

这可能足以让 Java 开发人员使用一个理智的接口,但它并不理想:它强制上下文是全局的,这意味着没有 Java 应用程序可以同时使用多个上下文。

鉴于 Java 是一种 OO 语言,一个更好的解决方案是使上下文成为一流的对象。我们也可以让 SWIG 为我们生成这样的接口,尽管它有点复杂。我们的 SWIG 模块文件变为:

%module test

%{
#include "test.h"
%}

// These get called automatically, no need to expose:
%ignore init_context;
%ignore delete_context;

// Fake struct to convince SWIG it should be an object:
struct context {
  %extend {
    context() {
      // Constructor that gets called when this object is created from Java:
      struct context *ret = NULL;
      init_context(&ret); 
      return ret;
    }
    ~context() {
      release_context($self);
    }
  }
};

%include "test.h"

我们可以成功地运行这段代码:

public class run {
  public static void main(String[] argv) {
    System.loadLibrary("test");
    context ctx = new context();
    // You can't count on the finalizer if it exits:
    ctx.delete();
    ctx = null;
    // System.gc() might also do the trick and in a longer
    // running app it would happen at some point probably.
  }
}

给出:

Init: 0xb66dab40
Delete: 0xb66dab40

在动态类型语言中,这将是最困难的部分——我们可以使用一种或另一种形式的元编程来根据需要插入成员函数。因此,我们将能够new context().foo();完全按预期说出类似的话。Java 是静态类型的,所以我们需要更多的东西。我们可以通过多种方式在 SWIG 中执行此操作:

  1. 接受我们现在可以test.foo(new context());非常愉快地调用 - 尽管它看起来仍然很像 Java 中的 C,所以我建议如果你最终编写大量看起来像 C 的 Java,这可能是一种代码味道。

  2. 用于%extend(手动)将方法添加到上下文类中,%extend在 test.i 中变为:

    %extend {
        context() {
          // Constructor that gets called when this object is created from Java:
          struct context *ret = NULL;
          init_context(&ret); 
          return ret;
        }
        ~context() {
          release_context($self);
        }
        void foo() {
          foo($self);
        }
      }
    
  3. 与 一样%extend,但使用类型映射在 Java 端编写胶水:

    %typemap(javacode) struct context %{
      public void foo() {
        $module.foo(this);
      }
    %}
    

    (注意:这需要在接口文件中足够早才能工作)

请注意,我在这里没有向 SWIG 展示我的上下文结构的真实定义 - 对于需要真实定义的任何内容,它始终遵循我的“库”,因此不透明指针保持完全不透明。


init_context用双指针包装的更简单的解决方案是使用%inline提供一个仅在包装器中使用的额外函数:

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%inline %{
  struct context* make_context() {
    struct context *ctx;
    init_context(&ctx);
    return ctx;
  }
%}

%ignore init_context;

%include "test.h"

足以让我们编写以下Java:

public class run {
  public static void main(String[] argv) {
    System.loadLibrary("test");
    // This object behaves exactly like an opaque pointer in C:
    SWIGTYPE_p_context ctx = test.make_context();
    test.foo(ctx);
    // Important otherwise it will leak, exactly like C
    test.release_context(ctx);
  }
}

替代但类似的方法将包括使用cpointer.i 库

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%include <cpointer.i>

%pointer_functions(struct context *,context_ptr);

%include "test.h"

然后您可以将其用作:

public class run {
  public static void main(String[] argv) {
    System.loadLibrary("test");
    SWIGTYPE_p_p_context ctx_ptr = test.new_context_ptr();
    test.init_context(ctx_ptr);
    SWIGTYPE_p_context ctx = test.context_ptr_value(ctx_ptr);
    // Don't leak the pointer to pointer, the thing it points at is untouched
    test.delete_context_ptr(ctx_ptr);
    test.foo(ctx);
    // Important otherwise it will leak, exactly like C
    test.release_context(ctx);
  }
}

还有一个pointer_class宏比这更面向对象,可能值得使用。关键是您提供了工具来处理 SWIG 用来表示它一无所知的指针的不透明指针对象,但避免了getCPtr()本质上颠覆类型系统的调用。

于 2013-01-20T18:33:05.610 回答
0

所以 Flexo 的答案是解决这个问题的正确方法,但 SWIG 还提供了“cpointer.i”模块(在此处描述:http ://www.swig.org/Doc1.3/SWIGDocumentation.html#Library_nn3 ),它允许我拼凑一个快速的解决方案,以便我可以测试我的基本库是否正常工作。我想我只是为了完整性而提出这个答案,并为任何偶然发现这个问题的人提供一个替代方案。

之所以需要这样做,是因为我将其描述为 SWIG 生成的内容的不对称性。基类型对象有一个属性 swigCPtr,它是该对象的内存地址(“自指针”)。然后要创建一个指针,您只需从基本类型中获取 swigCptr 并将其传递给 swig 生成的指针类型 (SWIGTYPE_p_X) 的构造函数。但是指针类型只存在于 Java 中,并且只保存 swigCptr 值。没有保存该指针的“c”内存块。因此,指针类型中没有等效的 swigCPtr。即指针类型中没有存储自指针,就像基类型中存储了自指针一样。

因此,您不能创建指向指针 (SWIGTYPE_p_p_X) 的指针,因为在构造它时没有指针的地址来传递它。

我的新“.i”文件如下:

%module nfc
%{
#include <nfc/nfc.h>
#include <nfc/nfc-types.h>
#include <nfc/nfc-emulation.h>
%}

%include <nfc/nfc.h>
%include <nfc/nfc-types.h>
%include <nfc/nfc-emulation.h>

%include "cpointer.i"
%pointer_functions(nfc_context*, SWIGTYPE_p_p_nfc_context)

最后一个宏的作用是提供 4/5 函数来生成指针。这些函数都接受并返回 swig 应该已经生成的类型。Java 中用于使 nfc_init 和 nfc_open 命令正常工作的新用法:

SWIGTYPE_p_p_nfc_context context_p_p = nfc.new_SWIGTYPE_p_p_nfc_context();
nfc.nfc_init(context_p_p);
//get the context pointer after init has set it up (the java doesn't represent what's happening in the c) 
SWIGTYPE_p_nfc_context context_p = nfc.SWIGTYPE_p_p_nfc_context_value(context_p_p);
SWIGTYPE_p_nfc_device pnd = nfc.nfc_open(context_p, null);

请注意,在 init 命令完成,我必须从双指针中获取指针,因为存储在 java 指针对象中的信息与 C 的“世界”是分开的。因此,检索 context_p_p 的“值”将给出一个带有正确指针值的 context_p。

于 2013-01-23T22:52:23.960 回答