用Swig在C和java之间传递数组

Question

我精通C，但不精通Java，我试图使用Swig从Java调用C。简单的调用工作正常，但我无法与carrays.i或arrays_java.i方法交换数组。也没有任何完整的例子。

阿米斯特I：

%module AMItest
%{
#include "AMItest.h"
%}
%include "carrays.i"
%include "AMItest.h"

阿米斯特：

extern int AMItest(double *Array, int Start, int End);

AMItest.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <errno.h>
#include "AMItest.h"
int AMItest(double *Array, int Start, int End) {
    if (End<=Start) {
        fprintf(stderr, "Start must be lower than End\n");
        return EDOM;
    }
    for (int i=0; i<=End-Start; i++)
        Array[i]=sin(i/4.);
    return 0;
}

main.java：

public class main {
    public static void main(String argv[]) {
        System.loadLibrary("AMItest_swig"); // File is libAMItest_swig.so
        double[] myArray = new double[11];
        System.out.println(AMItest.AMItest(myArray, 10, 20));
        for (int i=0; i<myArray.length; i++)
            System.out.print(myArray[i] + " ");
    }
}

汇编：

$ rm -f AMItest AMItest*.java SWIG*.java *.class *.o *.a *.so *_wrap.c
$ swig -java AMItest.i
$ gcc -fPIC -c AMItest.c AMItest_wrap.c -I/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/include -I/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/include/linux
$ gcc -shared AMItest.o  AMItest_wrap.o  -W  -o libAMItest_swig.so
$ javac main.java
main.java:7: error: incompatible types: double[] cannot be converted to SWIGTYPE_p_double
                System.out.println(AMItest.AMItest(myArray, 10, 20));

谷歌搜索SWIGTYPE_p_* errors会导致令人惊讶的少(无益)链接。我还尝试使用arrays_java.i或将其添加到.i文件中：

%array_functions( double, double )
%include <typemaps.i>
%apply (double *OUTPUT, int, int) {(double *Array, int Start, int End)};

这是我的.i文件还是我的Java的问题?!？

Answer 1

使你的精神适应。我喜欢这样：

%module AMItest
%{
#include "AMItest.h"
%}
%include "arrays_java.i"
%apply double[] {double *};
%include "AMItest.h"

有时一个C函数期望数组作为指针传递.包装它的方法之一是应用arrays_java.i库文件中的Java数组类型映射.任意大小将确保类型映射应用于所有大小的数组。您可以通过指定特定的数组大小来缩小类型地图匹配规则。现在，您可以使用纯Java数组并将其传递给C代码。

参见这里的文档：http://www.swig.org/Doc4.0/SWIGDocumentation.html#Java_unbounded_c_arrays

测试

使用您所提供的示例和上面所示的修改的as test.i，您将在调用java main时获得以下输出

0
0.0 0.24740395925452294 0.479425538604203 0.6816387600233342 0.8414709848078965 0.9489846193555862 0.9974949866040544 0.9839859468739369 0.9092974268256817 0.7780731968879213 0.5984721441039564

更有效地替代大型数组

对于由11个双元素组成的数组，您可能希望使用上面所示的方法。但是，我不想隐藏SWIG文档中显示的替代方法：

这种方法可能是使用数组的最自然的方式。但是，当使用大型数组时，会遇到性能问题，因为在将数组从Java传输到C++世界时会发生大量的元素复制。为C数组使用Java数组的另一种方法是使用备选的SWIG库文件carrays.i。这种方法可以更有效地处理大型数组，因为数组一次只访问一个元素。

您的示例需要在以下两处进行修改：

AKITest.i

%module AMItest
%{
#include "AMItest.h"
%}
%include "carrays.i"
%array_functions(double, doubleArray);
%include "AMItest.h"

那么，稍微修改一下的main.java应该是这样的：

public class main {
    public static void main(String argv[]) {
        System.loadLibrary("AMItest_swig"); // File is libAMItest_swig.so
        int size = 11;
        SWIGTYPE_p_double myArray = AMItest.new_doubleArray(size);
        AMItest.AMItest(myArray, 10, 20);
        for (int i=0; i<size; i++)
            System.out.print(AMItest.doubleArray_getitem(myArray, i) + " ");
    }
}

结果是一样的。