如何从 cgo 返回的 C 字符串中释放 java 中的 memory（使用 jna）？

Question

戈朗

import "C"

//export MyFunction
func MyFunction(str *C.char) *C.char {
    goStr := C.GoString(str)
    msg := goStr + " world"
    return C.CString(msg)
}

func main() {}

Java

public interface MyLib extends Library {

    MyLib INSTANCE = Native.load("mylib.so", MyLib.class);

    String MyFunction(String str);

}

public class CGoExample {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello";
        String msg = MyLib.INSTANCE.MyFunction(str);
        System.out.println(msg);
    }

}

此代码有效，Java 字符串传递给 Go，Go 返回一个新字符串。 我遇到的问题是 Go 返回的 CString 不会被 Java 或 Go 垃圾收集器释放。 CGO 文档指出“调用者有责任安排它被释放，例如通过调用 C.free”，当然在我的情况下调用 C.free 将不起作用，因为我正在返回 CString 并且如果我释放在返回之前的 CString 我没有从 Go function 得到正确的响应。 我也尝试过调用defer C.free(unsafe.Pointer(msg))但我发现在 return 语句之前会调用 defer 语句。

由于我需要返回 CString，我假设它的 memory 需要从 java 中释放，我将如何做 go？

编辑：

根据 DanielWiddis 的评论，我尝试了以下方法，但 java 进程存在代码 -1073741819。

// #include <stdlib.h>
import "C"

import "unsafe"

//export MyFunction
func MyFunction(str *C.char) *C.char {
    goStr := C.GoString(str)
    msg := goStr + " world"
    return C.CString(msg)
}

//export Free
func Free(str *C.char){
    C.free(unsafe.Pointer(str))
}

func main() {}

public interface MyLib extends Library {

    MyLib INSTANCE = Native.load("mylib.so", MyLib.class);

    String MyFunction(String str);

    void Free(String str);

}

public class CGoExample {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello";
        String msg = MyLib.INSTANCE.MyFunction(str);
        System.out.println(msg);
        MyLib.INSTANCE.Free(msg);
    }

}

Answer 1

C.CString()的返回类型是一个指针： *C.char 。

通过将其直接映射到 Java 端的String ，您将丢失该本地指针，从而无法在以后跟踪和释放它。

最直接的解决方案就是 map 指向 Java 端的Pointer 。 在界面中：

Pointer MyFunction(String str);

void Free(Pointer str);

然后使用它：

Pointer pMsg = MyLib.INSTANCE.MyFunction(str);
System.out.println(pMsg.getString(0));
MyLib.INSTANCE.Free(pMsg);

在这种情况下，（8 位）字符的byte[]数组也可能会起作用。 就个人而言，我可能会使用类型安全指针和一些面向 object 的辅助方法，例如：

class CStringPtr extends PointerType {
    public CStringPtr(String str) {
        super(MyLib.INSTANCE.MyFunction(str));
    }

    public String getString() {
        return this.getPointer().getString(0);
    }

    public void free() {
        MyLib.INSTANCE.Free(this.getPointer());
    }
}

这将使您的代码：

CStringPtr pMsg = new CStringPtr(str);
System.out.println(pMsg.getString());
pMsg.free();

Answer 2

根据 DanielWiddis 的评论，我想出了以下解决方案，该解决方案成功地为所有相关对象解除分配 memory。

package main

// #include <stdlib.h>
import "C"

import (
    "unsafe"
)

//export MyFunction
func MyFunction(cStr *C.char) *C.char {
    str := C.GoString(cStr)
    msg := str + " world"
    return C.CString(msg)
}

//export Free
func Free(str *C.char){
    C.free(unsafe.Pointer(str))
}

func main() {}

public interface MyLib extends Library {

    MyLib INSTANCE = Native.load("mylib.so", MyLib.class);

    Pointer MyFunction(Pointer ptr);

    void Free(Pointer ptr);

}

public class CGoExample {

    public static void main(String[] args) {

        // Create pointer with a String value
        String str = "Hello";
        Pointer ptr = new Memory(str.length() + 1);
        ptr.clear();
        ptr.setString(0, str);

        //Pass the pointer to Go function which returns the pointer of the message
        Pointer resultPtr = MyLib.INSTANCE.MyFunction(ptr);

        //Get the message String from the pointer
        String msg = resultPtr.getString(0);

        //Deallocate the memory for the message
        MyLib.INSTANCE.Free(resultPtr);

        System.out.println(msg);
    }

}