abclinuxu.cz AbcLinuxu.cz itbiz.cz ITBiz.cz HDmag.cz HDmag.cz abcprace.cz AbcPráce.cz
AbcLinuxu hledá autory!
Inzerujte na AbcPráce.cz od 950 Kč
Rozšířené hledání
×
dnes 06:00 | IT novinky

Otevřená certifikační autorita Let's Encrypt v příspěvku na svém blogu informuje, že žádosti o vystavení certifikátů nově validuje z několika míst současně (Multi-Perspective Validation). Další informace v diskusním fóru.

Ladislav Hagara | Komentářů: 3
včera 13:55 | Nová verze

Byla vydána verze 15.0 na Debianu založené linuxové distribuce Untangle NG Firewall. Přehled novinek v poznámkách k vydání a ve videu na YouTube. Vyzkoušet lze (zatím neaktualizované) demo webového rozhraní.

Ladislav Hagara | Komentářů: 1
včera 12:11 | Pozvánky

Letošní ročník konference LinuxDays se uskuteční o víkendu 3. a 4. října, opět se potkáme v pražských Dejvicích na FIT ČVUT. Také během devátého ročníku nás budou čekat desítky přednášek, workshopy, stánky a spousta doprovodného programu. Aktuální dění můžete sledovat na Twitteru nebo Facebooku, přidat se můžete také do telegramové diskusní skupiny.

Petr Krčmář | Komentářů: 1
včera 10:22 | Zajímavý článek

Alexander Popov se v příspěvku na svém blogu podrobně věnuje možnostem zneužití bezpečnostní chyby CVE-2019-18683 v linuxovém podsystému V4L2. Videoukázka eskalace práv na YouTube. Chyba byla v upstreamu opravena v listopadu loňského roku. Alexander Popov se chybě věnoval ve své přednášce (pdf) na konferenci OffensiveCon 2020.

Ladislav Hagara | Komentářů: 1
včera 06:00 | Nová verze

Byla vydána nová verze 20.02.17 svobodného multiplatformního video editoru Shotcut (Wikipedie). Přehled novinek v oznámení o vydání. Využíván je MLT Multimedia Framework 6.20.0 a WebVfx 1.2.0. Nejnovější Shotcut je k dispozici také ve formátech AppImage, Flatpak i Snap.

Ladislav Hagara | Komentářů: 2
18.2. 16:22 | IT novinky

Spolkový úřad pro informační bezpečnost (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) schválil používání softwarů Gpg4win a Gpg4KDE, tj. nadstaveb nad GnuPG, pro šifrování a přenos utajovaných informací stupně utajení Vyhrazené (VS-NUR FÜR DEN DIENSTGEBRAUCH (VS-NfD)), EU RESTRICTED a NATO RESTRICTED [reddit].

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
18.2. 12:44 | Humor

Viceprezident společnosti Oracle Matthew O'Keefe napsal na Twitteru: "Kdyby databáze Oracle neexistovala, světová ekonomika by se zastavila. Kdyby většina open source distribuovaných databází neexistovala, byl by svět pro data mnohem bezpečnějším místem". Příspěvek rozpoutal diskusi nejenom na redditu a následně byl z Twitteru smazán (Wayback Machine).

Ladislav Hagara | Komentářů: 17
18.2. 09:33 | Nová verze

Byla vydána nová verze 1.38 správce síťových připojení ConnMan (Wikipedie). Z novinek lze zdůraznit podporu WireGuardu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
18.2. 06:00 | Zajímavý projekt

Byl spuštěn Humble Book Bundle: Cybersecurity 2020 by Wiley. Za 1 euro a více lze koupit 7 elektronických knih, za 7,50 eur a více lze koupit 13 elektronických knih a za 13,50 eur a více lze koupit 20 elektronických knih věnovaných kybernetické bezpečnosti od nakladatelství Wiley. Peníze lze libovolně rozdělit mezi nakladatelství Wiley, Humble Bundle, Electronic Frontier Foundation a Let's Encrypt.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
17.2. 21:55 | Zajímavý článek

Clear Linux je distribuce vyvíjená firmou Intel; vybočuje optimalizací na výkon, pročež se používá např. k běhu benchmarků, ale také pro vývojáře či do cloudu. Recenze na Ars Technica se zaobírá použitím Clear Linuxu jako uživatel: instalace, pozorování rychlosti spouštění Gimpu, správa balíčků a instalace Google Chrome nebo konfigurace OpenZFS. Praktické nasazení mimo specializace, kde je výkon kritický, nakonec nedoporučuje.

Fluttershy, yay! | Komentářů: 5
Vydržela vám novoroční předsevzetí?
 (9%)
 (6%)
 (3%)
 (82%)
Celkem 162 hlasů
 Komentářů: 0
Rozcestník

www.AutoDoc.Cz

Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3

7. 12. 2010 | Luboš Doležel | Programování | 2890×

Tentokrát si předvedeme lokální, globální a slabé globální reference na javovské objekty.

Obsah

Reference

link

Protože javovský garbage collector (GC) nevidí do našeho nativího kódu, je dobré mu pomáhat se správou paměti. Do určité úrovně složitosti kódu ale není zapotřebí se správou referencí zabývat. Pokud vytváříme jen málo objektů a nechceme si je uchovávat "na později", můžeme se spokojit jen s tím, že GC naše objekty zruší po návratu z nativní funkce zpět do Javy. Jakmile objekty vytváříme cyklicky nebo je potřebujeme při dalších voláních, tématika referencí je pro nás důležitá.

Máme tři typy referencí:

  • lokální reference – ruší se buď ručně, při pop-nutí javovského zásobníku lokálních referencí nebo nejpozději při návratu do JVM, které naší funkci zavolalo
  • globální reference – jejich správa je plně v našich rukou; co zapomeneme zrušit, to bude únik paměti
  • slabé globální reference – speciální typ globální reference, která bude mít hodnotu null, jakmile jsou zrušeny všechny lokální a obyčejné globální reference

Správné používání lokálních a globálních referencí

link

První pravidlo je, že všechna volání JNI, se kterými získáváme nový objekt, vracejí lokální referenci. Opomenutí této skutečnosti má za následek pády nebo nelogické a náhodné chování programu. Toto je tedy zásadní chyba:

jstring g_myDanglingString = NULL;

void Java_test_TestNative_pokus(JNIEnv* env, jclass myClass, jstring str)
{
    g_myDanglingString = str; // ŠPATNĚ!
}

Korektní způsob je vytvořit si vlastní referenci a nezapomenout ji ve správný moment zrušit.

jstring g_mySafeString = NULL;

void Java_test_TestNative_copy(JNIEnv* env, jclass myClass, jstring str)
{
    g_mySafeString = env->NewGlobalRef(str);
}
void Java_test_TestNative_destroy(JNIEnv* env, jclass myClass)
{
    env->DeleteGlobalRef(g_mySafeString);
    g_mySafeString = NULL;
}

Vidíme tedy dvě jednoduché funkce JNI – NewGlobalRef, které nám vytvoří novou globální referenci podle libovolné jiné reference. Protikladem je pak DeleteGlobalRef, kterým naopak reference rušíme (jen ty globální). Ekvivalentem pro lokální reference je dle očekávání NewLocalRef a DeleteLocalRef.

void Java_test_TestNative_cycle(JNIEnv* env, jclass myClass)
{
    int count = INT_MAX;
    for (int i=0; i<count; i++)
    {
        jstring str = env->NewStringUTF("cycle");
        // ...pracujeme s objektem

        // uděláme si druhou referenci
        jstring theSameStr = env->NewLocalRef(str);

        // a uklízíme po sobě
        env->DeleteLocalRef(str);
        env->DeleteLocalRef(theSameStr); // od tohoto momentu je String předmětem GC
    }
}

Zásobník s lokálními referencemi

link

Pokud by count bylo nějaké relativně malé číslo, program by fungoval dobře i bez používání DeleteLocalRef. S velkým číslem (jako INT_MAX) by ale jistě zhavaroval, protože javovský stack lokálních referencí by takové množství referencí nepojmul. Rovnou se podíváme na vytváření vlastních zásobníků referencí a alternativní způsob řešení takového cyklu. Co by se v čistém C++ kódu s lokálními objekty na stacku řešilo pomocí obalení do „{“ a „}“, to v JNI řeší následující pár funkcí:

  • jint PushLocalFrame(jint capacity)

    Vytvoří nám nový scope („{“), neboli zásobník lokálních referencí. Kapacita zásobníku bude alespoň capacity referencí. Pokud operace uspěje, funkce vrátí nulu. V opačném případě došla paměť a čeká na nás výjimka OutOfMemoryException, kterou bychom měli zpracovat. O výjimkách si povíme v některém z dalších dílů.

  • jobject PopLocalFrame(jobject result)

    Zruší poslední vytvořený scope („}“). Všechny lokální reference vytvořené od příslušného volání PushLocalFrame budou zrušeny garbage collectorem. Pokud rušíme zásobník po volání funkce, která vrací nějaký Object, předáme tento jako volitelný argument a z druhé strany nám vyleze lokální reference na tuto návratovou hodnotu s platností v tomto scope.

Naší funkci s cyklem tedy můžeme přepsat takto:

void Java_test_TestNative_cycle(JNIEnv* env, jclass myClass)
{
    int count = INT_MAX;
    for (int i=0; i<count; i++)
    {
        env->PushLocalFrame(10);

        jstring str = env->NewStringUTF("cycle");
        // ...pracujeme s objektem

        // uděláme si druhou referenci
        jstring theSameStr = env->NewLocalRef(str);

        env->PopLocalFrame(NULL); // lokální reference od předchozího PushLocalFrame se zruší
    }
}

Předvedeme si volání funkce s použitím její návratové hodnoty:

void Java_test_TestNative_outer(JNIEnv* env, jclass myClass)
{
    // děláme nějakou práci
    // .....
    // a rozhodneme se zavolat jinou funkci

    env->PushLocalFrame(10);
    jobject retval = native_inner();
    retval = env->PopLocalFrame(retval);

    // Nyní můžeme retval bezpečně používat
    // objekt bude zrušen, jakmile Java_test_TestNative_outer skončí svou práci
}

Pokud bychom „neprohnali“ retval přes PopLocalFrame, měli bychom pak v rukou neplatnou referenci.

Slabé globální reference

link

Abych pravdu řekl, nikdy jsem slabé globální reference nepoužil, a to ani ze strany C/C++, tak ani ze strany Javy (java.lang.ref.WeakReference). Díky nim se můžeme dozvědět, kdy byl nějaký objekt zrušen, a dokud existuje, tak jej můžeme používat. Toto chování může najít využití například při cachování.

V moment, kdy budou všechny lokální a běžné globální reference zrušeny, naše slabá reference bude ekvivalentní k null. Toto se ale může stát naprosto kdykoliv (na pozadí), proto není spolehlivé předpokládat, že reference nebude nulová, když ještě o řádek výš nebyla. Proto, než začneme nad slabou referencí provádět nějaká volání javovských metod, je pro odolnost proti race conditions nezbytné vytvořit si lokální či globální referenci. V případě, že bude objekt zrušen ještě před voláním NewLocalRef nebo NewGlobalRef na slabou referenci, vrátí tyto funkce NULL.

Samotnou slabou referenci pak musíme sami také zrušit, a to pro uvolnění paměti spojené s touto referencí na straně JNI; kvůli opomenuté slabé referenci ale nikdy nehrozí únik paměti na straně odkazovaného javovského objektu.

jweak g_myWeakRef = NULL;

void Java_test_TestNative_call1(JNIEnv* env, jclass myClass, jobject someObject)
{
    // Vytvoříme si slabou globální referenci a objekt si mezitím bude žít
    // vlastním životem

    g_myWeakRef = env->NewWeakGlobalRef(env, someObject);
}

void Java_test_TestNative_call2(JNIEnv* env, jclass myClass)
{
    // Podíváme se, jestli je reference nulová a objekt už tedy neexistuje
    if (env->IsSameObject(myWeakRef, NULL) == JNI_TRUE)
    {
        cout << "Objekt uz neexistuje\n";
    }
    else
    {
        // Víme, že objekt existoval v době volání IsSameObject
        // Teď už tomu ale může být jinak

        // Pokud chceme s objektem pracovat, můžeme přeskočit
        // volání IsSameObject a rovnou si vytvořit referenci

        jobject thatObject = env->NewLocalRef(g_myWeakRef);
        if (thatObject)
            cout << "Objekt nahle prestal existovat\n";
        else
            ; // Můžeme bez obav pracovat s referencí
    }

    // Zrušíme naší slabou referenci
    env->DeleteWeakGlobalRef(g_myWeakRef);
}

Usnadňujeme si práci v C++

link

Jazyk C++ má tu výhodu, že si v něm můžeme snadno ulehčit práci s referencemi. Můj vlastní přístup je takový, že mám obalující třídu JObject, která se o reference stará automaticky. U podobných wrapper tříd je vždy nutné používat globální reference: jednak proto, že objekty v C++ mohou putovat volně mimo aktuální scope (dynamicky alokované objekty) a druhak pak nemusíme řešit nějaké místo na zásobníku lokálních referencí. Vše za nás vyřeší konstruktor, destruktor a kopírovací operátor. Takto by mohla vypadat zjednodušená kostra naší třídy:


class JObject
{
public:
    JObject(jobject obj = NULL)
    : m_obj(0)
    {
       if (obj)
           m_obj = env->NewGlobalRef(obj);
    }

    JObject(const JObject& that)
    : m_obj(0)
    {
        if (that.m_obj)
            m_obj = env->NewGlobalRef(that.m_obj);
    }

    virtual ~JObject()
    {
        if (m_obj)
            env->DeleteGlobalRef(m_obj);
    }
    
    JObject& operator=(jobject obj)
    {
        if (m_obj)
            env->DeleteGlobalRef(m_obj);
        if (obj)
            m_obj = env->NewGlobalRef(obj);
        else
            m_obj = 0;
        return *this;
    }

    // a tak dále...
private:
    jobject m_obj;
};

Co bude příště

link

V příštím díle se vrhneme na načítání javovských tříd z nativního kódu a vytváření jejich instancí.

       

Hodnocení: 100 %

        špatnédobré        

Nástroje: Tisk bez diskuse

Tiskni Sdílej: Linkuj Jaggni to Vybrali.sme.sk Google Del.icio.us Facebook

Komentáře

Vložit další komentář

Jardík avatar 7.12.2010 00:38 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
To už jsem někde jednou četl ...
Věřím v jednoho Boha.
Jardík avatar 7.12.2010 00:40 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Sakra, nevyšlo to už minule?
Věřím v jednoho Boha.
Luboš Doležel (Doli) avatar 7.12.2010 03:02 Luboš Doležel (Doli) | skóre: 98 | blog: Doliho blog | Kladensko
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Chybou se tenhle článek už jednou krátce na úvodní stránce objevil, těžce jsem se popral s redakčním systémem a málem jsem to musel opravovat v databázi.
Jardík avatar 7.12.2010 13:11 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Aha, tak to bude ono, já tu vždycky o půlnoci sedím a čekám, co vyjde :-)
Věřím v jednoho Boha.
7.12.2010 18:45 jekub
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
V tom poslednim prikladu (trida JObject) je operator= "volaaky cudny". Vypada jako zkombinovany ze dvou a prehlidnutim pri oprave.
Luboš Doležel (Doli) avatar 7.12.2010 20:49 Luboš Doležel (Doli) | skóre: 98 | blog: Doliho blog | Kladensko
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Nevidím na něm nic špatně.
Jardík avatar 7.12.2010 20:52 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Já jo:
JObject obj(jobj);
obj = obj; // tady může být problém, protože nejprve vezmeš referenci a pak ji přidáš
Věřím v jednoho Boha.
Jardík avatar 7.12.2010 20:54 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Aha, přehlídnul jsem se, takový operátor tam není. Ale každopádně není zakázané v metodě třídy JObject provést *this = m_obj.
Věřím v jednoho Boha.
7.12.2010 22:59 jekub
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
nerozumim tomu, kde se vezme to "that". nemelo by tam byt misto
env->NewGlobalRef(that.m_obj);
env->NewGlobalRef(obj);
?

Luboš Doležel (Doli) avatar 7.12.2010 23:01 Luboš Doležel (Doli) | skóre: 98 | blog: Doliho blog | Kladensko
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
Jo, pravda. Už je to dobře.
Jardík avatar 8.12.2010 00:07 Jardík | skóre: 40 | blog: jarda_bloguje
Rozbalit Rozbalit vše Re: Java Native Interface: propojujeme Javu a C/C++ – 3
A ještě bych to celý dal do bloku if (m_obj != obj) { /* ... */}, nebo ještě lépe jako argument dal const JObject& (to tam možná dříve bylo, vysvětlilo by se tím to that). Ale ono je to stejně jedno, protože java nemá neznaménkové typy a je tedy nepoužitelná :-)
Věřím v jednoho Boha.

Založit nové vláknoNahoru

ISSN 1214-1267   www.czech-server.cz
© 1999-2015 Nitemedia s. r. o. Všechna práva vyhrazena.