10. CNI

10.1 基本的概念		CNIの使い方の紹介
10.2 パッケージ		C++へのパッケージのマッピング
10.3 プリミティブ型		C++においてJavaの型を取り扱う
10.4 インタフェース		C++へのJavaインタフェースのマッピング
10.5 オブジェクトとクラス		C++クラスとJavaクラス
10.6 クラスの初期化
10.7 オブジェクト割り当て		C++におけるJavaオブジェクトの作成
10.8 配列		C++においてJava配列を操作する
10.9 メソッド		C++におけるJavaメソッド
10.10 文字列		Java Stringオブジェクトに関する情報
10.11 C/C++との相互運用		CNIとC++の相互運用
10.12 例外処理
10.13 同期化		JavaとC++の間の同期化
10.14 呼び出し		C++からJavaランタイムを起動する
10.15 リフレクション		C++からリフレクションを使う

10.1 基本的概念

#include <gcj/cni.h>

#include <java/lang/Character.h>
#include <java/util/Date.h>
#include <java/lang/IndexOutOfBoundsException.h>

10.1.1 制限

10.2 パッケージ

// クラスを宣言する。これはおそらくヘッダファイルの中で行なわれるであろう。
namespace java {
  namespace lang {
    class Object;
    class String;
    ...
  }
}

class java::lang::String : public java::lang::Object
{
  ...
};

10.2.1 パッケージ名の省略

import package-name.class-name;

using package-name::class-name;

import package-name.*;

using namespace package-name;

10.3 プリミティブ型

10.3.1 プリミティブ型に対応するリファレンス型

マクロJvPrimClass(型):

指定された型に対応するClassオブジェクトへのポインタを返します。

JvPrimClass(void) => java.lang.Void.TYPE

10.4 インタフェース

interface A 
{ 
  void a(); 
} 
 
interface B extends A 
{ 
  void b(); 
} 

10.5 オブジェクトとクラス

10.5.1 クラス

10.5.2 オブジェクトフィールド

public class Int
{
  public int i;
  public Integer (int i) { this.i = i; }
  public static zero = new Integer(0);
}

#include <gcj/cni.h>;
#include <Int>;

Int*
mult (Int *p, jint k)
{
  if (k == 0)
    return Int::zero;  // 静的メンバに対するアクセス
  return new Int(p->i * k);
}

10.5.3 アクセス指定子

10.6 クラスの初期化

10.7 オブジェクト割り当て

new Type ( ... )

java::util::Hashtable *ht = new java::util::Hashtable(120);

Function: void* _Jv_AllocBytes (jsize size)

sizeバイトをヒープから割り当てます。 このメモリはガーベジコレクタによって検査されることはありませんが、 そのメモリへのリファレンスが見つからなければ解放されます。

10.8 配列

class __JArray : public java::lang::Object
{
public:
  int length;
};

template<class T>
class JArray : public __JArray
{
  T data[0];
public:
  T& operator[](jint i) { return data[i]; }
};

typedef __JArray *jarray;
typedef JArray<jobject> *jobjectArray;
typedef JArray<jboolean> *jbooleanArray;
typedef JArray<jbyte> *jbyteArray;
typedef JArray<jchar> *jcharArray;
typedef JArray<jshort> *jshortArray;
typedef JArray<jint> *jintArray;
typedef JArray<jlong> *jlongArray;
typedef JArray<jfloat> *jfloatArray;
typedef JArray<jdouble> *jdoubleArray;

Method: template<class T> T* elements (JArray<T> array)

このテンプレート関数を使って、 arrayで指定される配列の要素に対するポインタを取得することができます。 例えば、 int[]を構成する整数型要素に対するポインタは、 以下のようにして取得することができます。

extern jintArray foo; jint *intp = elements (foo);

この関数の名前は将来変更される可能性があります。

Function: jobjectArray JvNewObjectArray (jsize length, jclass klass, jobject init)

ここでのklassは配列要素の型、 initは配列の各スロットにセットされる初期値です。

10.8.1 配列の作成

JvNewTypeArray

JvNewBooleanArray

Function: jbooleanArray JvNewBooleanArray (jint length)

インデックス長がlengthである配列を作成します。

Function: jsize JvGetArrayLength (jarray array)

arrayで指定される配列の長さを返します。

10.9 メソッド

10.9.1 オーバロード

10.9.2 静的メソッド

jint i = java::lang::Math::round((jfloat) 2.3);

#include <java/lang/Integer>
java::lang::Integer*
java::lang::Integer::getInteger(jstring str)
{
  ...
}

10.9.3 オブジェクトコンストラクタ

java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);

10.9.4 インスタンスメソッド

// 最初にJavaオブジェクトを作成する
java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);
// 次にメソッドを呼び出す
jint prim_value = x->intValue();
if (x->longValue == 0) 
  ...

#include <java/lang/Integer.h>

jdouble
java::lang:Integer::doubleValue()
{
  return (jdouble) value;
}

10.9.5 インタフェースメソッド

10.10 文字列

Function: jstring JvNewString (const char* chars, jsize len)

Cの文字列charsの配列中のインデックスlenまでの文字列から構成されるJavaのStringオブジェクトを返します。

Function: jstring JvNewStringLatin1 (const char* bytes, jsize len)

bytesの長さlenのバイト列から構成されるJavaのStringオブジェクトを返します。

Function: jstring JvNewStringLatin1 (const char* bytes)

Stringの長さがstrlen(bytes)である点を除き、 前の関数と同じです。

Function: jstring JvNewStringUTF (const char* bytes)

Cの文字列bytesの中にあるUTFエンコードされた文字列から構成されるStringを返します。

Function: jchar* JvGetStringChars (jstring str)

Stringオブジェクトstrの文字列から構成される配列へのポインタを返します。

Function: int JvGetStringUTFLength (jstring str)

Stringオブジェクトstrの内容をUTF-8エンコードするために必要とされるバイト数を返します。

Function: jsize JvGetStringUTFRegion (jstring str, jsize start, jsize len, char* buf)

Stringオブジェクトstrのある部分をUTF-8エンコードしたものをバッファbufに入れます。 取り出すべき部分は先頭位置startと終端位置lenで示されます。 bufはバッファであり、 Cの文字列ではないことに注意してください。 その終端はNULLではありません。

10.11 C/C++との相互運用

class ::MyClass : public java::lang::Object
{
   char* variable;  // char*はJavaにおいては正当な型ではない
}


uint
::SomeClass::someMethod (char *arg)
{
  .
  .
  .
}   // uintもchar*もJavaにおいては正当な型ではない

jint
::SomeClass::otherMethod (jstring str)
{
   char *arg = ...
   .
   .
   .
}

class ::MyClass : public java::lang::Object
{
   gnu.gcj.RawData string;

   MyClass ();
   gnu.gcj.RawData getText ();
   void printText ();
}

::MyClass::MyClass ()
{
   char* text = ...
   string = text;
}

gnu.gcj.RawData
::MyClass::getText ()
{
   return string;
}

void
::MyClass::printText ()
{
  printf("%s\n", (char*) string);
}

10.12 例外処理

if (i >= count)
   throw new java::lang::IndexOutOfBoundsException();

struct S { ~S(); };

extern void bar();    // Javaで実装されていて、例外を投げる。

void foo()
{
  S s;
  bar();
}

10.13 同期化

class JvSynchronize() {
  jobject obj;
  JvSynchronize(jobject o) { obj = o; JvMonitorEnter(o); }
  ~JvSynchronize() { JvMonitorExit(obj); }
};

synchronized (OBJ)
{
   CODE
}

{
   JvSynchronize dummy (OBJ);
   CODE;
}

10.14 呼び出し

Function: jint JvCreateJavaVM (void* vm_args)

Javaランタイムを初期化します。 この関数は、 スレッドインタフェース、 ガーベジコレクタ、 例外処理、 および、 ランタイムのその他の主側面の基本的な初期化を実行します。 これは、 アプリケーションによって、 他のJava呼び出し、 CNI呼び出しのすべての先立って、 非Javaのmain()関数から一度呼び出されなければなりません． 推奨はされませんが、 JvCreateJavaVM()を複数回呼び出すことは、 その呼び出しが単一のスレッドから行なわれるいう条件のもとでは安全です。 vm_argsパラメータは、 Javaランタイムの初期化パラメータを指定するのに使うことができます。 NULLであっても構いません。 この関数は、 成功したときには0を返します。 また、 ランタイムが既に初期化済みであるときは、 -1を返します。 注： GCJ 3.1では、 vm_argsパラメータは無視されます。 将来のリリースでは使われる可能性があります。

Function: java::lang::Thread* JvAttachCurrentThread (jstring name, java::lang::ThreadGroup* group)

既存スレッドをJavaランタイムに登録します。 これは、 その他のJava呼び出し、 CNI呼び出しを行なう個々のスレッドによって、 それらの呼び出しすべてに先立って一度呼び出されなければなりません。 また、 その呼び出しはJvCreateJavaVMの呼び出しのあとでなければなりません。 nameには、 スレッドの名前を指定します。 NULLであっても構いません。 その場合は、 名前は生成されることになります。 groupは、 このスレッドがメンバとなるThreadGroupです。 NULLが指定されると、 スレッドはメインスレッドグループのメンバとなります。 戻り値は、 このスレッドを表わすJavaのThreadオブジェクトです。 同一のスレッドからJvAttachCurrentThread()を複数回呼び出しても安全です。 そのスレッドに既にアタッチ済みであれば、 この関数の呼び出しは無視され、 カレントスレッドオブジェクトが返されます。

Function: jint JvDetachCurrentThread ()

Javaランタイムからスレッドの登録を取り消します。 これは、 JvAttachCurrentThread()を使ってアタッチされたスレッドによって、 Javaコードの呼び出しが終了した後に、 呼び出されるべきものです。 この呼び出しによって、 そのスレッドに関連付けされていたすべてのリソースが、 ガーベジコレクションの適格候補となります。 この関数は、 成功したときには0を返します。 カレントスレッドがアタッチされていない場合は、 -1を返します。

10.14.1 捕捉されなかった例外の処理

10.14.2 実例

// test.cc
#include <gcj/cni.h>
#include <java/lang/System.h>
#include <java/io/PrintStream.h>
#include <java/lang/Throwable.h>

int main(int argc, char *argv)
{
  using namespace java::lang;
  
  try
  {
    JvCreateJavaVM(NULL);
    JvAttachCurrentThread(NULL, NULL);

    String *message = JvNewStringLatin1("Hello from C++");
    JvInitClass(&System.class$);
    System::out->println(message);

    JvDetachCurrentThread();
  }
  catch (Throwable *t)
  {
    System::err->println(JvNewStringLatin1("Unhandled Java exception:"));
    t->printStackTrace();
  }
}

10.15 リフレクション

• JvFromReflectedField,
• JvFromReflectedMethod,
• JvToReflectedField
• JvToFromReflectedMethod