java - toArray なしで JNA のパフォーマンスを向上させる

Question

JNA を使用して C ライブラリーを Java コードにバインドしようとしていますが、パフォーマンスが非常に低下します。

ここにCヘッダーファイルがあります

struct facet_fin_s {
 int facet;
 int fin;
};
typedef struct facet_fin_s facet_fin_t;

struct tab_facet_fin_s {
 facet_fin_s *data;
 int length;
};
typedef struct tab_facet_fin_s tab_facet_fin_t;

struct facet_s{
 int number_of_fins;
 tab_facet_fin_s tab_facet_fin;
};
typedef struct facet_s facet_t;

extern "C" __declspec(dllexport) void getFins(facet_t* const );

ここにCファイルがあります

void getFins(facet_t* const facet)
{
    facet->number_of_fins = 258246;
    facet->tab_facet_fin.length = facet->number_of_fins;
    facet->tab_facet_fin.data = (facet_fin_s*)malloc(sizeof(facet_fin_s) * facet->tab_facet_fin.length);
    memset(facet->tab_facet_fin.data, 0, sizeof(facet_fin_s) * facet->tab_facet_fin.length);

    int loop = 0;
    for (loop=0; loop<facet->tab_facet_fin.length; loop++)
    {
        facet_fin_s fin;
        fin.facet = loop;
        fin.fin = loop;
        facet->tab_facet_fin.data[loop] = fin;
    }
}

そして最後にJavaでの私のテスト

facet_s retFacet = new facet_s();

TestJNABindingLibrary.getFins(retFacet);

Structure facetFin[] = retFacet.tab_facet_fin.data.toArray(retFacet.tab_facet_fin.length);

for (int i = 0; i < facetFin.length; i++)
{
    System.out.println(((facet_fin_s)facetFin[i]).fin);
    System.out.println(((facet_fin_s)facetFin[i]).facet);
}

関数 getFins によって返される結果は正しいですが、操作は非常に遅いです。retFacet.tab_facet_fin.data で「toArray」を呼び出すのに 38 秒かかることがわかりました。

JNA は、Java 構造をネイティブ構造と同期してデータをコピーするのに時間がかかりすぎていると思います。

Byte 配列と ByteBuffer をコピーせずにメモリに直接アクセスしようとしましたが、これらのメソッドは構造体ではなくプリミティブオブジェクトに便利です。また、データに簡単にアクセスするためにポインターをいじってみましたが、成功しませんでした。

私の目標は、パフォーマンスを向上させながら、Java コードを明確で操作しやすい状態に保つ方法を見つけることです (プロジェクトにはこれらの関数がたくさんあります)。JNA でそれを達成する方法はありますか? （私はすでにJNI、SWIG、およびBridJを検討しています..）。いくつかのコードは大歓迎です ;-)

ありがとう

編集

これは、自動同期を無効にしてフィールドを読み取ろうとする私の試みです

facet_s retFacet = new facet_s();
retFacet.setAutoSynch(false);
TestJNABindingLibrary.getFins(retFacet);
facet_fin_s[] fins = (facet_fin_s[])retFacet.tab_facet_fin.readField("data");

残念ながらfins、null

編集2

テクノメイジは、私がtab_facet_fin最初に読まなければならないと言った。しかし、結果を配列として取得することはまだできません。

tab_facet_fin_s tab = (tab_facet_fin_s)retFacet.readField("tab_facet_fin");
facet_fin_s[] fins = (facet_fin_s[])tab.readField("data");

キャスト例外を発生させます。このフィールドを簡単に読み取る方法はありますか?

編集3

テクノメイジのおかげで、readField攻略を一通りやってみました。dataがであるかであるPointerかに応じて、データを取得する方法は 2 つありますStructure.ByReference。

ここに共通部分があります（各JavaクラスはsetAutoSynch(false)コンストラクターで呼び出します）

facet_s retFacet = new facet_s();
TestJNABindingLibrary.getFins(retFacet);

それからPointerケース

int length = (int)retFacet.readField("number_of_fins");
tab_facet_fin_s tab = (tab_facet_fin_s)retFacet.readField("tab_facet_fin");
int[] data = new int[length*2];
tab.data.read(0, data, 0, data.length);
for (int i = 0; i < data.length; i++)
{
   System.out.println(data[i]);
}

またはStructure.ByReferenceケース。

tab_facet_fin_s tab = (tab_facet_fin_s)retFacet.readField("tab_facet_fin");
facet_fin_s s = (facet_fin_s)tab.readField("data");
facet_fin_s[] data = (facet_fin_s[])s.toArray(length);
for (int i = 0; i < data.length; i++)
{
   System.out.println(data[i].fin);
   System.out.println(data[i].facet);
}

今私の意見：

このreadField戦略は、パフォーマンスを最適化し、無駄なコピーを避けるための良い方法かもしれません。これは良いトリックかもしれませんが、構造体には読み取りたいデータしかないため、ここでは関係ありません。プロジェクトの他の構造体に読み取りたくないデータが含まれている場合は、それを決定的に使用します。
Pointer ケース: 残念ながら、JNAerator は my dataasStructure.ByReferenceと notを自動的に生成しますPointer。しかし、これらを取得したとしましょうPointer。次に、データ内の int 値に非常に高速にアクセスできます。私が間違っていなければ、この方法はを呼び出すのとまったく同じPointer.getIntArrayです。ここに 2 つの問題があります。facet_fin_sまず、 Java でクラスを作成する利点を完全に失います。データの解析方法は問題ありませんが、あまり便利ではありません。次に、構造体facet_fin_sが他のタイプのメンバーを持っている場合 (これは、バインドしようとしているライブラリの一部の構造体の場合です)、この戦略は無関係です。
Structure.ByReference の場合: ここでの良い点は、データをの配列として取得することですfacet_fin_s。これは、コードの可読性にとって良い点です。残念ながら、Structure.toArrayデータにアクセスするためにこれを使用する必要があるため、最初の問題に戻ります。この関数は、ネイティブメモリから Java メモリへのメモリのコピーを作成します。大量のデータの場合、この関数は非常に遅くなります。

JavaまたはCコードを完全に書き直すことなく、ネイティブメモリデータを非常に高速に読み取り、元の「アーキテクチャ」を維持する方法は本当にありますか?

C 構造体を表す Java クラスを使い続ける
JNAerator のみを使用できるように、Java または C で多くのツールまたはクラスを書き直すことはできるだけ避けてください。
ネイティブメモリへの高速で読み取り可能なアクセス、またはネイティブメモリから Java メモリへの高速コピー

私はJNAの限界に直面していると思います...

java - toArray なしで JNA のパフォーマンスを向上させる

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