А.3.1 Внутреннее строение LockableFile

Для полноты картины приведем текст внутренних функций, используемых классом LockableFile. Статические функции open_fd и setup_lock используются при реализации родных методов lock и unlock:

static int

open_fd(Classlocal_LockableFile *this)

{

char *path = allocCString(this->>path);

if ((this->>fd = open(path, O_RDWR)) == -1)

SignalError(EE(),

"java/io/IOException", strerror(errno));

free(path); /* больше не требуется */

return (this->>fd != -1);

}

static int

setup_lock(

struct flock *lock,

long mode)

{

lock->>l_whence = lock->>l_start = lock->>l_len = 0;

switch (mode) {

case local_LockableFile_READ:

lock->>l_type = F_RDLCK;

break;

case local_LockableFile_WRITE:

lock->>l_type = F_WRLCK;

break;

default:

SignalError(EE(),

"java/lang/IllegalArgumentException", NULL);

return 0;

}

return 1;

}

А.4 Строки

Родные методы часто должны использовать строковые объекты String. Заголовочный файл <<javaString.h>> определяет несколько функций, помогающих в решении этой задачи. Все функции, преобразующие объекты String языка Java в строки C, переносят в них только младшие 8 бит символов Unicode. Эти функции работают с дескрипторами, которые передаются родным методам, хранятся в структурах языка C или создаются с помощью приведенных ниже функций.

char *allocCString(Hjava_lang_String *str)

Вызывает функцию malloc языка C для создания буфера, размер которого достаточен для хранения строки. Когда вы закончите работать со строкой, не забудьте вызвать free для возвращенного указателя.

char *javaString2CString(Hjava_lang_String *str, char buffer[], int length)

Копирует до length символов из str в buffer. Размещение и освобождение буфера лежит на совести программиста. Для удобства функция возвращает buffer.

char *makeCString(Hjava_lang_String *str)

Возвращает строку языка C, которая может быть уничтожена сборщиком мусора. Сборщик мусора в поисках ссылок сканирует не только объекты Java, но и данные C, поэтому строка не может быть уничтожена им в случае, если указатель на нее используется в родном методе.

int javaStringLength(Hjava_lang_String *str)

Возвращает длину строки Java. Функции передается параметр-дескриптор.

unicode *javaString2unicode(Hjava_lang_String *str, unicode *buf, int len)

Копирует до len символов Unicode из str в буфер buf. Тип данных unicode определяется при включении файла <<native.h>> и представляет собой 16-разрядное символьное значение.

Для создания новых объектов используется функция makeJavaString:

Hjava_lang_String *makeJavaString(char *str, int len)

Возвращает дескриптор нового строкового объекта, созданного на основе строки str языка C, с использованием начальных len байтов строки. Длина не должна учитывать нуль-байт, завершающий строку в языке C.

Если какой-либо из этих методов столкнется с ошибкой (например, нехваткой памяти), он вызывает SignalError с соответствующим исключением и возвращает NULL. В этом случае необходимо выполнить нужные завершающие действия и выйти из функции.

Ниже показано, как можно написать родной метод с использованием функции strxfrm, соответствующей стандарту ANSI C, которая по обычной 8-разрядной строке стандарта Latin-1 создает порядковую строку, соответствующую локальному языковому контексту. Созданная строка может использоваться для сравнения исходной строки с другими строками. Локальный языковой контекст определяет порядок сортировкипринятый во французском языке, норвежском, испанском и т.д. Сортировка строк с помощью функции strxfrm выполняется следующим образом:

1. Вызовите strxfrm для двух строк, чтобы создать для каждой из них порядковую строку.

1. Сравните порядковые строки функцией strcmp, которая возвращает отрицательное, равное нулю или положительное число, если первая строка соответственно меньше, равна или больше второй.

2. Упорядочите исходные строки в зависимости от результатов вызова strcmp для двух порядковых строк.

Эта процедура может пригодиться, если вашей программе часто приходится сортировать строки в соответствии с локальным языковым порядком. Другая возможность заключается в том, чтобы применить strcoll вместо strcmp. Вызов функции strcoll обходится дороже, чем обращение к strcmp, но он не требует хранения порядковых строк для их последующего использования.

Приведем пример класса, который содержит вспомогательные методы, учитывающие особенности языков при работе со строками:

package local;

public class LocalString {

/** возвращает порядковую строку для str */

public native static String xfrm(String str);

/** сортирует массив в соответствии с локальным контекстом */

public native static String[] sort(String[] input);

static {

System.loadLibrary("LocalString");

}

}

Метод sort мы рассмотрим в следующем разделе.

Вот один из способов реализации xfrm:

HString *

local_LocalString_xfrm(

struct Hlocal_LocalString *this_h,

Hjava_lang_String *str_h)

{

Hjava_lang_String *retval;

char *str, *xfrm;

size_t xfrm_len;

set_locale();

str = allocString(str_h);

if (str == Null)

return NULL; /* функция allocString() вызвала SignalError */

xfrm_len = strxfrm(Null, str, 0);

if ((xfrm = (char *)malloc(xfrm_len + 1)) == NULL) {

SignalError(EE(),

"java/lang/OutOfMemorytException", NULL);

return NULL;

}

strxfrm(xfrm, str, xfrm_len);

retval = makeJavaString(xfrm, xfrm_len);

free(xfrm);

free(str);

return retval;

}

Первое, что мы должны сделать - это настроить локальный контекст функцией set_locale:

#include <<locale.l>>

void

set_locale()

{

static int done_set = 0;

if (!done_set) {

setlocale(LC_COLLATE, "");

done_set++;

}

}

Функция setlocale устанавливает алгоритм сравнения строк для локального контекста, заданного переменными среды, на что указывает параметр "". После выхода из set_locale мы выделяем место под новую строку языка C, содержимое которой совпадает с содержимым передаваемого параметра, и проверяем возможные ошибки. Далее мы используем вариант функции strxfrm, который возвращает количество символов для порядковой строки, выделяем буфер, рассчитанный на данное количество символов плюс один символ для нуль-байта, и заполняем буфер функцией strxfrm. Затем мы вызываем makeJavaString, чтобы создать новый объект String, содержащий порядковую строку. Перед тем, как возвращать ее, необходимо освободить выделенную память. Наконец, мы возвращаем объект String, содержащий порядковую строку.

Ничто не может помешать программе на C модифицировать символы в структуре Classjava_lang_String, соответствующей объекту String языка Java. Тем не менее, это нарушает гарантию того, что объекты String доступны только для чтения, на которую часто полагаются runtime-система Java, сгенерированный программный код и классы. Например, два объекта String с одинаковым содержимым часто могут совместно использовать одну и ту же область памяти. Модификация одного объекта String не только нарушает гарантию— она может привести к одновременной модификации других объектов String.

Упражнение А.3

Напишите родной метод, который выводит содержимое объекта String.

Упражнение А.4

Напишите родной метод, который возвращает системную строку, недоступную классам Java— например, имя текущего рабочего каталога или папки.

Упражнение А.5

Напишите класс, который использует родные методы для того, чтобы предоставить программам на Java доступ к какой-нибудь библиотеке вашей системы.