Pragma Pack 使用 C 库导致 jvm 崩溃

Question

我使用 JNA 在 Java 代码中使用了 C 库。我有这些 C 结构，我需要用 Java 打印其成员。由于内存对齐和填充，大小与我实际预期的不同。因此，我使用了编译指示包，这就是现在结构的样子。

#define PACK( __Declaration__ ) __pragma( pack(push, 1) ) __Declaration__ __pragma( pack(pop) )
PACK(
typedef struct 
{
    size_t size;
    uint8_t bytes[48];
} ipj_tid_t);

PACK(
typedef struct 
{
    bool has_epc; //1
    ipj_epc_t epc; //64+8
    bool has_tid; //1
    ipj_tid_t tid; //48+8
    bool has_pc; //1
    uint32_t pc; //4
    bool has_xpc; //1
    uint32_t xpc; //4
    bool has_crc; //1
    uint32_t crc; //4
    bool has_timestamp; //1
    uint64_t timestamp; //8
    bool has_rssi; //1
    int32_t rssi; //4
    bool has_phase; //1
    int32_t phase; //4
    bool has_channel; //1
    uint32_t channel; //4
    bool has_antenna; //1
    uint32_t antenna; //4
} ipj_tag); //total size= 174

PACK(
typedef struct 
{
    bool has_error;
    ipj_error error;
    bool has_test_id;
    uint32_t test_id;
    bool has_result_1;
    uint32_t result_1;
    bool has_result_2;
    uint32_t result_2;
    bool has_result_3;
    uint32_t result_3;
    size_t data_count;
    uint32_t data[16];
    bool has_timestamp;
    uint64_t timestamp;
    size_t lt_buffer_count;
    uint32_t lt_buffer[21];
} ipj_test_report);

PACK(
typedef struct
{
    size_t size;
    uint8_t bytes[64];
} ipj_tag_operation_data_t);

PACK(
typedef  struct
{
    bool has_error;  //1
    ipj_error error; //4
    bool has_tag; //1
    ipj_tag tag; //174
    bool has_tag_operation_type; //1
    ipj_tag_operation_type tag_operation_type; //4
    bool has_tag_operation_data; //1
    ipj_tag_operation_data_t tag_operation_data; //72
    bool has_retries; //1
    uint32_t retries; //4
    bool has_diagnostic; //1
    uint32_t diagnostic; //4
    bool has_timestamp; //1
    uint64_t timestamp; //8
    size_t lt_buffer_count; //8
    uint32_t lt_buffer[30]; //120
} ipj_tag_operation_report); //405

当我从Visual Studio运行代码时，我没有收到任何错误，异常或崩溃。但是当我从Java调用它时，jvm正在崩溃。为什么会这样？C 代码中还有其他未打包的结构。会不会是原因？请指教。

我上面显示的结构在 C 中使用。从 C 代码返回的是所有处理后的这个结构。

#define RX_MAX_SIZE     405
#pragma pack(push, 1)
typedef struct _report
{
    ipj_report_id report_id;
    uint32_t data_size;
    uint32_t data[RX_MAX_SIZE];
 } report;
 #pragma pack(pop)

已使用的等效 JNA 结构如下所示。

public class _report extends Structure {
    public static class ByValue extends _report implements Structure.ByValue {
    }
    public _report() {
        super();
        setAlignType(ALIGN_NONE);
    }
    public _ipj_report_id reportid;
    public int data_size;
    public int[] data = new int[405]; 
    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("reportid", "data_size", "data");
    }
}
public class _ipj_report_id extends Structure {
    public int ipj_report_id;
    public _ipj_report_id() {
        super();
        setAlignType(ALIGN_NONE);
    }
    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("ipj_report_id");
    }
}

下面是我在调试 JNA 代码时得到的结构。

    _report$ByValue(auto-allocated@0x18918cc0 (1628 bytes)) {
   _ipj_report_id reportid@0=_ipj_report_id(allocated@0x18918cc0 (4 bytes) (shared from auto-allocated@0x18918cc0 (1628 bytes))) {
    int ipj_report_id@0=0
   }
   int data_size@4=195
   int data[405]@8=[I@78bb0ecb
 }

以下是我在 JNA 中调用此方法的方式。

 rfidlib rlib = (rfidlib) Native.loadLibrary("rfidlib", rfidlib.class);
_report.ByValue report = new _report.ByValue();
 report = rlib.get_next_reports();

Answer 1

JNA 假定当前目标平台（在本例中为 MS 编译器）的默认结构布局。

您可以通过在使用 -Djna.dump_memory=true 调用 JVM 后调用 Structure.toString() 来打印 JNA 生成的内存布局的布局。

然后，您可以将所需的结构布局与 JNA 生成的实际布局进行比较，以查找差异。 如果你在 Java 结构中一般使用 boolean，默认是分配一个原生int，所以如果它的大小与你的原生bool不同，你需要在 Java 端使用 byte 或显式提供TypeMapper到你的Structure，以指示boolean应该转换为与原生bool兼容的大小（注意本机的大小bool 不是由 C 标准定义的）。

我建议不要在代码中使用#pragma pack，除非您明确需要它。

请使用 Java Structure 实现及其调试输出更新您的问题。