javacpp 映射

为每个平台提供属性

平台匹配是按照String.startWith方法进行匹配的，比如写了value=android-arm 那么配置的是android-arm和android-arm64，不会配到android-x86

@Properties(value = {
    @Platform(
        includepath = {"/path/to/generic/include/"},
        linkpath = {"/path/to/generic/lib/"},
        include = {"NativeLibrary.h"},
        link = {"NativeLibrary"}
    ),
    @Platform(
        value = {"android", "ios"},
        includepath = {"/path/to/include/for/mobile/"},
        linkpath = {"/path/to/lib/for/mobile/"}
    ),
    @Platform(
        value = "windows-x86",
        include = {"NativeLibrary.h", "HacksForWindows.h"},
        link = {"NativeLibraryForWindows"}
    )},
    // ...
)

包含多个头文件

头文件需要按照包含的先后顺序，否则可能会递归。如果头文件是C的头文件，并且没有包含在extern \''\''{} 块里面，我们需要clincude

忽略属性和宏定义

默认情况下解析器尝试转换#define宏为java中的final常量，他会尝试采取常量的类型，这样有时候会成功，有时候会失败。

#ifdef _WIN32
#define EXPORTS  __declspec(dllexport)
#define NOINLINE __declspec(noinline)
#elif defined(__GNUC__)
#define EXPORTS  __attribute__((visibility ("default")))
#define NOINLINE __attribute__((noinline))
#else
#define EXPORTS
#define NOINLINE
#endif

我们可以这样做

infoMap.put(new Info("EXPORTS", "NOINLINE").cppTypes().annotations());

一个空但非空的 Info.cppTypes 列表会阻止解析器尝试猜测要分配给变量的类型，而一个空但非空的 Info.annotations 则指示它将其视为属性，但没有任何相应的 Java 注释，因此其输出也为空。

宏和控制块

我们可以定义宏的两个地方：在@Platform(define = { … }, …)注释值中和在InfoMap中的Info.define中。第一个是为了生成器，它只是针对每个字符串输出一个#define行。第二个是由解析器使用的，为用户提供一些通用控制，以决定文件的哪一部分被解析。在这种情况下，条件组#if、#ifdef和#ifndef不会按照通常的方式进行评估。整个条件会与Info匹配，以决定是否解析该块。此外，如果没有Info匹配，则默认解析所有块，而不考虑条件。例如，头文件可能已经包含了像以下这样的块，以防止其他工具如Doxygen或SWIG在某些棘手的代码上出现问题：

#if !defined(DOXYGEN) && !defined(SWIG)
    // ...
#endif

JavaCPP 很可能也会在这些块上出现问题，因此最好添加以下内容：

infoMap.put(new Info("!defined(DOXYGEN) && !defined(SWIG)").define(false));

“然而，我们不希望在编译时跳过这些代码块，因此我们不将它们添加到@Platform注解中，但我们可能希望在那里定义其他宏，比如NDEBUG或USE_OPENMP，以便启用函数内联、并行处理等功能，例如：@Platform(define = {“NDEBUG 1”, “USE_OPENMP 1”}, …)。”

定义宏到域或者方法

宏的另一个可能要做的事情是将它们作为变量或方法可用。默认情况下，看起来像常量的宏可以很容易地转换为正确的Java语法，将导致一个public static final变量，例如：

#define VERSION MAJOR "." MINOR

默认，他们被转换成这样

public static final String VERSION = MAJOR + "." + MINOR;

但是，如果MAJOR或MINOR实际上没有被定义，或者如果它们被定义为除String以外的其他类型，我们将得到Java编译错误。使用以下信息，我们可以将此宏视为返回给定C++类型值的函数。

infoMap.put(new Info("VERSION").cppTypes("const char*").translate(false));

函数式宏默认情况下不会被映射到Java。但是，在提供了C++类型之后，我们将会得到调用它们的方法，例如：

#define SQUARE(x) x * x

使用这个映射

infoMap.put(new Info("SQUARE").cppTypes("double", "double"));

它会给我们生成这样的结果

public static native double SQUARE(double x);

跳过头文件的行

当宏无法被（滥用）用来跳过头文件的正确部分时，我们可以将行与正则表达式进行匹配。我们可能只能使用注释，比如这些，例如：

// START COMPLEX DECLARATIONS
// ...
// END COMPLEX DECLARATIONS

在这种情况下，我们可以使用标记各个部分的起始和结束的模式，跳过这些包含信息的行。

infoMap.put(new Info("filename.h").linePatterns("// START COMPLEX DECLARATIONS", "// END COMPLEX DECLARATIONS").skip());

请注意，这些字符串需要是正则表达式。此外，剩余的行不能包含由跳过的行引入的任何语法错误。此外，如果没有使用Info.skip，这将以相反的方式工作，即列出要解析的行。

除了跳过行模式，还可以跳过单个变量定义。

infoMap.put(new Info("FFI_SYSV", "FFI_THISCALL", "FFI_FASTCALL", "FFI_STDCALL", "FFI_PASCAL", "FFI_REGISTER", "FFI_MS_CDECL").skip())

指定在java中的名称

默认情况下，解析器尝试使用与对等类的字段和方法相同的名称作为C/C++标识符，但也可以更改它们。一般来说，对于结构体、类或联合，我们可以使用Info.pointerTypes，而对于其他成员变量和函数，我们使用Info.javaNames，就像这样：

infoMap.put(new Info("full::namespace::TypeNameInCPP").pointerTypes("ClassNameInJava"));
infoMap.put(new Info("full::namespace::FunctioNameInCPP").javaNames("MethodNameInJava"));
infoMap.put(new Info("full::namespace::operator +(ns1::TypeA*, ns2::TypeB&)").javaNames("AddNameInJava"));

注意：operator函数我们需要包含一个空格和函数参数通常是可选的，但如果给定的参数不能包含它们的名称，则每个逗号后面必须有一个空格，但在 *， &，（ or ） 之前或之后没有空格。此外，类型不应是别名，而应是真正的基础类型名称。这只是解析器的当前限制，而不是如何工作和应该工作的继承问题。

关于 typedef，由于 Java 中没有等价物，解析器将始终尽可能使用底层类型，但它仅适用于简单情况。C 库的一种常见模式是将结构指针别名为另一个名称，例如：

struct DataStruct { /* ... */ };
typedef struct DataStruct* DataHandle;

尽管默认情况下，解析器应该可以更好地处理这些情况，但现在，我们需要提供这种信息，以便以预期的方式进行映射：

infoMap.put(new Info("DataStruct").pointerTypes("DataHandle"));
infoMap.put(new Info("DataHandle").valueTypes("DataHandle").pointerTypes("@Cast(\"DataHandle*\") PointerPointer", "@ByPtrPtr DataHandle"));

也可以使用 Info.base 更改 Pointer 子类的父类，只要我们提供的类型实现 Pointer，它可以是 Pointer 本身，以便在我们对父类不感兴趣的情况下强制它返回，例如：

infoMap.put(new Info("ChildClass").base("Pointer"));

将声明映射到自定义代码

有时解析器会惨遭失败，无法使用其他信息来纠正这种情况。在这种情况下，可以使用 Info.javaText 提供自定义 Java 代码，解析器将按原样输出这些代码。例如，在 C++ 中设置成员变量可能并不总是可行的，因为delete函数和其他内容，解析器当前无法理解。虽然我们可以使用 Info.skip 完全忽略该字段，但我们也可以允许使用如下所示的 Info 进行只读访问：

infoMap.put(new Info("DataStruct::aReadOnlyField").javaText("public native @MemberGetter @Const @ByRef FieldType aReadOnlyField();"));

重定义宏代码

对于宏，也可以在实际处理之前重新定义其全部内容。例如，当存在一个类似函数的宏，该宏附加了调用约定、导出指令和其他导致分析器出现问题的属性时，它可能很有用。在这种情况下，我们可以使用 Info.cppText 使宏无效，如下所示：

infoMap.put(new Info("DECORATE").cppText("#define DECORATE(returnType) returnType"));

在帮助程序类中编写其他代码

如果解析器没有失败，但没有得到完全正确的结果，或者如果我们想提供特定于 Java 的附加功能，例如使用 Pointer.DeallocatorReference 自定义解除分配器，我们可以将该代码放在帮助程序类中。对于名为 NativeLibrary 的库，它可能如下所示：

import org.bytedeco.javacpp.*;
import org.bytedeco.javacpp.annotation.*;

public class NativeLibraryHelper extends NativeLibraryConfig {
    /** Registers a custom deallocator when the user calls our DataHandle.create(). */
    public static abstract class AbstractDataHandle extends Pointer {
        protected static class ReleaseDeallocator extends NativeLibrary.DataHandle implements Pointer.Deallocator {
            ReleaseDeallocator(NativeLibrary.DataHandle p) { super(p); }
            @Override public void deallocate() { NativeLibrary.releaseData(this); }
        }

        public AbstractDataHandle(Pointer p) { super(p); }

        public static NativeLibrary.DataHandle create() {
            NativeLibrary.DataHandle p = NativeLibrary.createData();
            if (p != null) {
                p.deallocator(new ReleaseDeallocator(p));
            }
            return p;
        }
    }

    public static void customDataMethod(NativeLibrary.DataHandle p) { /* ... */ }
}

然后，我们唯一需要指定的另一件事是 @Properties（…， helper = “…”） 注解值中该类的完全限定名称：

@Properties(
    // ...
    target = "NativeLibrary",
    helper = "NativeLibraryHelper"
)
public class NativeLibraryConfig implements InfoMapper {
    public void map(InfoMap infoMap) {
        infoMap.put(new Info("DataStruct").pointerTypes("DataHandle").base("AbstractDataHandle"));
        // ...
    }
}

这允许目标类从帮助程序类继承，这样我们就可以从目标类引用到帮助程序类中定义的任何方法或类，反之亦然。

创建C++模板实例

使用 C++ 模板时，通常不清楚应该使用哪些类型来创建实例，以及如何命名它们，因此我们需要手动指定它们。幸运的是，它通常非常简单，类似于在 Java 中指定要使用的名称，再次将 Info.pointerTypes 用于数据结构，将 Info.javaNames 用于函数，例如：

infoMap.put(new Info("data::Blob").pointerTypes("FloatBlob"));
infoMap.put(new Info("data::Blob").pointerTypes("DoubleBlob"));
infoMap.put(new Info("processor::process >").javaNames("processFloatBlob"));
infoMap.put(new Info("processor::process >").javaNames("processDoubleBlob"));

注意：由于解析器的当前状态，我们需要在每对>之间有一个空格，但模板参数之间的逗号后不应有任何空格。同样，这只是解析器当前实现的限制，而不是 InfoMap 可以和应该如何工作的继承问题。

定义基本 C++ 容器的包装器

虽然 std：：vector 和 std：：map 等容器只是模板，但它们的定义非常复杂，并且因 C++ 编译器而异，因此它们不可移植。相反，解析器为这些基本容器提供了一组通用功能。与普通模板一样，我们需要手动创建实例，每个实例都有一个 Info，但要创建一个对等类，我们还需要设置 Info.define，例如：

infoMap.put(new Info("std::vector >").pointerTypes("FloatBlobVector").define());
infoMap.put(new Info("std::map >").pointerTypes("StringFloatBlobMap").define());

默认情况下，支持的基本容器列表包括 InfoMap.java 中列出的容器，但也可以以这种方式将其他类似模板附加到该列表中：

infoMap.put(new Info("basic/containers").cppTypes("templates::MyMap", "templates::MyVector"));

对 C++ 容器类型使用适配器

对于某些标准 C++ 容器类型，有时最好使用适配器将它们映射到现有 Java 类型。默认情况下，生成器为 std：：string、std：：wstring、std：：vector、std：：shared_ptr 和 std：：unique_ptr 提供了一些适配器。因此，默认情况下，解析器使用相应的注释@StdString、@StdWString、@StdVector、@SharedPtr 和 @UniquePtr）将这些类型直接映射到指针类型和标准 Java 类型（String、int[] 等），如 InfoMap.java 中的默认值所示。对于 @SharedPtr 和 @UniquePtr，由于命名空间有时可能是 boost 或 std，我们需要在@Platform注解中指定它，如下所示：

@Platform(compiler = "cpp11", define = {"SHARED_PTR_NAMESPACE std", "UNIQUE_PTR_NAMESPACE std"}, ... )

这可能会导致如下输出，但请注意，现有的 Java 类型具有局限性，例如，Java 数组无法调整大小，而 std：：vector 可以：

public static native void transform(@SharedPtr DataHandle arg0, @StdVector int[] parameters);

用户可以自行创建更多适配器，并将它们与@Adapter注释一起使用，可以直接使用，也可以在新创建的注释上使用。至少，我们基本上需要定义一个 C++ 类模板：

• 一个构造函数，它采用const指针（可以是数组）指向值,它的size（对于某些容器，可以始终为 0 或 1）以及容器本身的owner指针（可能为 null 或等于值指针），
• 具有相同参数集的 assign（） 方法，但不是 const，
• 另一个构造函数引用现有容器对象，如果需要，该对象可以是右值引用，
• 静态 void deallocate（void *owner） 方法来调用析构函数，
• 适当的强制转换运算符，以返回函数调用所需的类型，以及名为 ptr、size 和 owner 的成员变量，它们基本上反映了容器的状态，但在容器之外。

每个适配器实例的生存期都很短，因此我们不能依赖字段来存储任何应该保留的内容。例如，类似于 std：：shared_ptr 的智能指针所需的适配器可能如下所示：

template<class T> class SmartPtrAdapter {
public:
    SmartPtrAdapter(const T* ptr, int size, void *owner) :
        ptr((T*)ptr),
        size(size),
        owner(owner),
        smartPtr2(owner != NULL && owner != ptr ? *(smart_ptr<T>*)owner : smart_ptr<T>((T*)ptr)),
        smartPtr(smartPtr2) { }
    SmartPtrAdapter(const smart_ptr<T>& smartPtr) :
        ptr(0),
        size(0),
        owner(0),
        smartPtr2(smartPtr),
        smartPtr(smartPtr2) { }
    void assign(T* ptr, int size, void* owner) {
        this->ptr = ptr;
        this->size = size;
        this->owner = owner;
        this->smartPtr = owner != NULL && owner != ptr ? *(smart_ptr<T>*)owner : smart_ptr<T>((T*)ptr);
    }
    static void deallocate(void* owner) {
        delete (smart_ptr<T>*)owner;
    }
    operator T*() {
        ptr = smartPtr.get();
        if (owner == NULL || owner == ptr) {
            owner = new smart_ptr<T>(smartPtr);
        }
        return ptr;
    }
    operator smart_ptr<T>&() {
        return smartPtr;
    }
    operator smart_ptr<T>*() {
        return ptr ? &smartPtr : 0;
    }
    T* ptr;
    int size;
    void* owner;
    smart_ptr<T> smartPtr2;
    smart_ptr<T>& smartPtr;
};

跟着下面的注解 Info.annotations

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER})
@Adapter("SmartPtrAdapter")
public @interface SmartPtr {
    /** template type */
    String value() default "";
}

// ...

infoMap.put(new Info("ns::smart_ptr").skip().annotations("@SmartPtr"));

处理抽象类和虚拟方法

对于抽象类或其他由于删除的构造函数而无法实例化的类，或者解析器可能不理解的类，我们可以使用 Info.purify 跳过构造函数，而对于包含我们想在 Java 中重写的虚拟方法的类，我们可以使用 Info.virtualize 让解析器用@Virtual注解来注释方法， 这让 Generator 输出必要的机制，使用隐藏的具体实现和 JNI 回调来使其工作。出于这个原因，对于具有最终用户需要实现的纯虚函数的抽象类，我们不应该同时激活这两个设置，例如：

class Logger {
    protected:
    virtual void log(const std::string& message) = 0;
    virtual ~Logger() {}
};

他的Info

infoMap.put(new Info("Logger").purify(false).virtualize());

生成以下可用的对等类：

public static class Logger extends Pointer {
    static { Loader.load(); }
    /** Default native constructor. */
    public Logger() { super((Pointer)null); allocate(); }
    /** Pointer cast constructor. Invokes {@link Pointer#Pointer(Pointer)}. */
    public Logger(Pointer p) { super(p); }
    private native void allocate();

    @Virtual(true) protected native void log(@Const @StdString @ByRef BytePointer message);
}

其他

Info (JavaCPP 1.5.9 API) (bytedeco.org)

Mapping Recipes · bytedeco/javacpp Wiki · GitHub

入门

import org.bytedeco.javacpp.*;
import org.bytedeco.javacpp.annotation.*;
import org.bytedeco.javacpp.tools.*;

@Properties(
    value = @Platform(
        includepath = {"/path/to/include/"},
        preloadpath = {"/path/to/deps/"},
        linkpath = {"/path/to/lib/"},
        include = {"NativeLibrary.h"},
        preload = {"DependentLib"},
        link = {"NativeLibrary"}
    ),
    target = "NativeLibrary"
)
public class NativeLibraryConfig implements InfoMapper {
    public void map(InfoMap infoMap) {
    }
}

执行下面的指令生成java和动态库

$ java -jar javacpp.jar NativeLibraryConfig.java
$ java -jar javacpp.jar NativeLibrary.java

使用例子

在Example里面

手写pointer并使用

Examples · bytedeco/javacpp Wiki · GitHub