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* Merged gcj-abi-2-dev-branch to trunk.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / java / gcj.texi
1 \input texinfo @c -*-texinfo-*-
2 @setfilename gcj.info
3 @settitle Guide to GNU gcj
4
5 @include gcc-common.texi
6
7 @c Note: When reading this manual you'll find lots of strange
8 @c circumlocutions like ``compiler for the Java language''.
9 @c This is necessary due to Sun's restrictions on the use of
10 @c the word ``Java'.
11
12 @c When this manual is copyrighted.
13 @set copyrights-gcj 2001, 2002
14
15 @c Versions
16 @set which-gcj GCC-@value{version-GCC}
17
18 @copying
19 @c man begin COPYRIGHT
20 Copyright @copyright{} @value{copyrights-gcj} Free Software Foundation, Inc.
21
22 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
23 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
24 any later version published by the Free Software Foundation; with the
25 Invariant Sections being ``GNU General Public License'', the Front-Cover
26 texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
27 (see below).  A copy of the license is included in the
28 @c man end
29 section entitled
30 ``GNU Free Documentation License''.
31 @ignore
32 @c man begin COPYRIGHT
33 man page gfdl(7).
34 @c man end
35 @end ignore
36
37 @c man begin COPYRIGHT
38
39 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
40
41      A GNU Manual
42
43 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
44
45      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
46      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
47      funds for GNU development.
48 @c man end
49 @end copying
50
51 @ifinfo
52 @format
53 @dircategory Programming
54 @direntry
55 * Gcj: (gcj).               Ahead-of-time compiler for the Java language
56 @end direntry
57
58 @dircategory Individual utilities
59 @direntry
60 * gcjh: (gcj)Invoking gcjh.
61                             Generate header files from Java class files
62 * jv-scan: (gcj)Invoking jv-scan.
63                             Print information about Java source files
64 * jcf-dump: (gcj)Invoking jcf-dump.
65                             Print information about Java class files
66 * gij: (gcj)Invoking gij.   GNU interpreter for Java bytecode
67 * jv-convert: (gcj)Invoking jv-convert.
68                             Convert file from one encoding to another
69 * grmic: (gcj)Invoking grmic.
70                             Generate stubs for Remote Method Invocation.
71 * grmiregistry: (gcj)Invoking grmiregistry.
72                             The remote object registry.
73 @end direntry
74 @end format
75
76 @insertcopying
77 @end ifinfo
78
79 @titlepage
80 @title GNU gcj
81 @author Tom Tromey
82
83 @page
84 @vskip 0pt plus 1filll
85 For the @value{which-gcj} Version*
86 @sp 1
87 Published by the Free Software Foundation @*
88 59 Temple Place - Suite 330@*
89 Boston, MA 02111-1307, USA@*
90 @sp 1
91 @insertcopying
92 @end titlepage
93 @contents
94 @page
95
96
97 @node Top
98 @top Introduction
99
100 This manual describes how to use @command{gcj}, the GNU compiler for the
101 Java programming language.  @command{gcj} can generate both @file{.class}
102 files and object files, and it can read both Java source code and
103 @file{.class} files.
104
105 @menu
106 * Copying::              The GNU General Public License
107 * GNU Free Documentation License::
108                         How you can share and copy this manual
109 * Invoking gcj::        Compiler options supported by @command{gcj}
110 * Compatibility::       Compatibility between gcj and other tools for Java
111 * Invoking gcjh::       Generate header files from class files
112 * Invoking jv-scan::    Print information about source files
113 * Invoking jcf-dump::   Print information about class files
114 * Invoking gij::        Interpreting Java bytecodes
115 * Invoking jv-convert:: Converting from one encoding to another
116 * Invoking grmic::        Generate stubs for Remote Method Invocation.
117 * Invoking grmiregistry:: The remote object registry.
118 * About CNI::           Description of the Compiled Native Interface
119 * System properties::   Modifying runtime behavior of the libgcj library
120 * Resources::           Where to look for more information
121 @end menu
122
123
124 @include gpl.texi
125
126 @include fdl.texi
127
128
129 @node Invoking gcj
130 @chapter Invoking gcj
131
132 @c man title gcj Ahead-of-time compiler for the Java language
133
134 @ignore
135 @c man begin SYNOPSIS gcj
136 gcj [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-d} @var{dir}@dots{}]
137     [@option{--CLASSPATH}=@var{path}] [@option{--classpath}=@var{path}]
138     [@option{-f}@var{option}@dots{}] [@option{--encoding}=@var{name}]
139     [@option{--main}=@var{classname}] [@option{-D}@var{name}[=@var{value}]@dots{}]
140     [@option{-C}] [@option{--resource} @var{resource-name}] [@option{-d} @var{directory}]
141     [@option{-W}@var{warn}@dots{}]
142     @var{sourcefile}@dots{}
143 @c man end
144 @c man begin SEEALSO gcj
145 gcc(1), gcjh(1), gij(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
146 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
147 @c man end
148 @end ignore
149
150 @c man begin DESCRIPTION gcj
151
152 As @command{gcj} is just another front end to @command{gcc}, it supports many
153 of the same options as gcc.  @xref{Option Summary, , Option Summary,
154 gcc, Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.  This manual only documents the
155 options specific to @command{gcj}.
156
157 @c man end
158
159 @menu
160 * Input and output files::
161 * Input Options::               How gcj finds files
162 * Encodings::                   Options controlling source file encoding
163 * Warnings::                    Options controlling warnings specific to gcj
164 * Linking::                     Options for making an executable
165 * Code Generation::             Options controlling the output of gcj
166 * Configure-time Options::      Options you won't use
167 @end menu
168
169 @c man begin OPTIONS gcj
170
171 @node Input and output files
172 @section Input and output files
173
174 A @command{gcj} command is like a @command{gcc} command, in that it
175 consists of a number of options and file names.  The following kinds
176 of input file names are supported:
177
178 @table @gcctabopt
179 @item @var{file}.java
180 Java source files.
181 @item @var{file}.class
182 Java bytecode files.
183 @item @var{file}.zip
184 @itemx @var{file}.jar
185 An archive containing one or more @code{.class} files, all of
186 which are compiled.  The archive may be compressed.  Files in
187 an archive which don't end with @samp{.class} are treated as
188 resource files; they are compiled into the resulting object file
189 as @samp{core:} URLs.
190 @item @@@var{file}
191 A file containing a whitespace-separated list of input file names.
192 (Currently, these must all be @code{.java} source files, but that
193 may change.)
194 Each named file is compiled, just as if it had been on the command line.
195 @item @var{library}.a
196 @itemx @var{library}.so
197 @itemx -l@var{libname}
198 Libraries to use when linking.  See the @command{gcc} manual.
199 @end table
200
201 You can specify more than one input file on the @command{gcj} command line,
202 in which case they will all be compiled.  If you specify a
203 @code{-o @var{FILENAME}}
204 option, all the input files will be compiled together, producing a
205 single output file, named @var{FILENAME}.
206 This is allowed even when using @code{-S} or @code{-c},
207 but not when using @code{-C} or @code{--resource}.
208 (This is an extension beyond the what plain @command{gcc} allows.)
209 (If more than one input file is specified, all must currently
210 be @code{.java} files, though we hope to fix this.)
211
212 @node Input Options
213 @section Input Options
214
215 @cindex class path
216
217 @command{gcj} has options to control where it looks to find files it needs.
218 For instance, @command{gcj} might need to load a class that is referenced
219 by the file it has been asked to compile.  Like other compilers for the
220 Java language, @command{gcj} has a notion of a @dfn{class path}.  There are
221 several options and environment variables which can be used to
222 manipulate the class path.  When @command{gcj} looks for a given class, it
223 searches the class path looking for matching @file{.class} or
224 @file{.java} file.  @command{gcj} comes with a built-in class path which
225 points at the installed @file{libgcj.jar}, a file which contains all the
226 standard classes.
227
228 In the below, a directory or path component can refer either to an
229 actual directory on the filesystem, or to a @file{.zip} or @file{.jar}
230 file, which @command{gcj} will search as if it is a directory.
231
232 @table @gcctabopt
233 @item -I@var{dir}
234 All directories specified by @code{-I} are kept in order and prepended
235 to the class path constructed from all the other options.  Unless
236 compatibility with tools like @code{javac} is important, we recommend
237 always using @code{-I} instead of the other options for manipulating the
238 class path.
239
240 @item --classpath=@var{path}
241 This sets the class path to @var{path}, a colon-separated list of paths
242 (on Windows-based systems, a semicolon-separate list of paths).
243 This does not override the builtin (``boot'') search path.
244
245 @item --CLASSPATH=@var{path}
246 Deprecated synonym for @code{--classpath}.
247
248 @item --bootclasspath=@var{path}
249 Where to find the standard builtin classes, such as @code{java.lang.String}.
250
251 @item --extdirs=@var{path}
252 For each directory in the @var{path}, place the contents of that
253 directory at the end of the class path.
254
255 @item CLASSPATH
256 This is an environment variable which holds a list of paths.
257 @end table
258
259 The final class path is constructed like so:
260
261 @itemize @bullet
262 @item
263 First come all directories specified via @code{-I}.
264
265 @item
266 If @option{--classpath} is specified, its value is appended.
267 Otherwise, if the @code{CLASSPATH} environment variable is specified,
268 then its value is appended.
269 Otherwise, the current directory (@code{"."}) is appended.
270
271 @item
272 If @code{--bootclasspath} was specified, append its value.
273 Otherwise, append the built-in system directory, @file{libgcj.jar}.
274
275 @item
276 Finally, if @code{--extdirs} was specified, append the contents of the
277 specified directories at the end of the class path.  Otherwise, append
278 the contents of the built-in extdirs at @code{$(prefix)/share/java/ext}.
279 @end itemize
280
281 The classfile built by @command{gcj} for the class @code{java.lang.Object}
282 (and placed in @code{libgcj.jar}) contains a special zero length
283 attribute @code{gnu.gcj.gcj-compiled}. The compiler looks for this
284 attribute when loading @code{java.lang.Object} and will report an error
285 if it isn't found, unless it compiles to bytecode (the option
286 @code{-fforce-classes-archive-check} can be used to override this
287 behavior in this particular case.)
288
289 @table @gcctabopt
290 @item -fforce-classes-archive-check
291 This forces the compiler to always check for the special zero length
292 attribute @code{gnu.gcj.gcj-compiled} in @code{java.lang.Object} and
293 issue an error if it isn't found.
294 @end table
295
296 @node Encodings
297 @section Encodings
298
299 The Java programming language uses Unicode throughout.  In an effort to
300 integrate well with other locales, @command{gcj} allows @file{.java} files
301 to be written using almost any encoding.  @command{gcj} knows how to
302 convert these encodings into its internal encoding at compile time.
303
304 You can use the @code{--encoding=@var{NAME}} option to specify an
305 encoding (of a particular character set) to use for source files.  If
306 this is not specified, the default encoding comes from your current
307 locale.  If your host system has insufficient locale support, then
308 @command{gcj} assumes the default encoding to be the @samp{UTF-8} encoding
309 of Unicode.
310
311 To implement @code{--encoding}, @command{gcj} simply uses the host
312 platform's @code{iconv} conversion routine.  This means that in practice
313 @command{gcj} is limited by the capabilities of the host platform.
314
315 The names allowed for the argument @code{--encoding} vary from platform
316 to platform (since they are not standardized anywhere).  However,
317 @command{gcj} implements the encoding named @samp{UTF-8} internally, so if
318 you choose to use this for your source files you can be assured that it
319 will work on every host.
320
321
322 @node Warnings
323 @section Warnings
324
325 @command{gcj} implements several warnings.  As with other generic
326 @command{gcc} warnings, if an option of the form @code{-Wfoo} enables a
327 warning, then @code{-Wno-foo} will disable it.  Here we've chosen to
328 document the form of the warning which will have an effect -- the
329 default being the opposite of what is listed.
330
331 @table @gcctabopt
332 @item -Wredundant-modifiers
333 With this flag, @command{gcj} will warn about redundant modifiers.  For
334 instance, it will warn if an interface method is declared @code{public}.
335
336 @item -Wextraneous-semicolon
337 This causes @command{gcj} to warn about empty statements.  Empty statements
338 have been deprecated.
339
340 @item -Wno-out-of-date
341 This option will cause @command{gcj} not to warn when a source file is
342 newer than its matching class file.  By default @command{gcj} will warn
343 about this.
344
345 @item -Wno-deprecated
346 Warn if a deprecated class, method, or field is referred to.
347
348 @item -Wunused
349 This is the same as @command{gcc}'s @code{-Wunused}.
350
351 @item -Wall
352 This is the same as @code{-Wredundant-modifiers -Wextraneous-semicolon
353 -Wunused}.
354 @end table
355
356
357 @node Linking
358 @section Linking
359
360 To turn a Java application into an executable program,
361 you need to link it with the needed libraries, just as for C or C++.
362 The linker by default looks for a global function named @code{main}.
363 Since Java does not have global functions, and a
364 collection of Java classes may have more than one class with a
365 @code{main} method, you need to let the linker know which of those
366 @code{main} methods it should invoke when starting the application.
367 You can do that in any of these ways:
368
369 @itemize @bullet
370 @item
371 Specify the class containing the desired @code{main} method
372 when you link the application, using the @code{--main} flag,
373 described below.
374 @item
375 Link the Java package(s) into a shared library (dll) rather than an
376 executable.  Then invoke the application using the @code{gij} program,
377 making sure that @code{gij} can find the libraries it needs.
378 @item
379 Link the Java packages(s) with the flag @code{-lgij}, which links
380 in the @code{main} routine from the @code{gij} command.
381 This allows you to select the class whose @code{main} method you
382 want to run when you run the application.  You can also use
383 other @code{gij} flags, such as @code{-D} flags to set properties.
384 Using the @code{-lgij} library (rather than the @code{gij} program
385 of the previous mechanism) has some advantages: it is compatible with
386 static linking, and does not require configuring or installing libraries.
387 @end itemize
388
389 These @code{gij} options relate to linking an executable:
390
391 @table @gcctabopt
392 @item --main=@var{CLASSNAME}
393 This option is used when linking to specify the name of the class whose
394 @code{main} method should be invoked when the resulting executable is
395 run.
396
397 @item -D@var{name}[=@var{value}]
398 This option can only be used with @code{--main}.  It defines a system
399 property named @var{name} with value @var{value}.  If @var{value} is not
400 specified then it defaults to the empty string.  These system properties
401 are initialized at the program's startup and can be retrieved at runtime
402 using the @code{java.lang.System.getProperty} method.
403
404 @item -lgij
405 Create an application whose command-line processing is that
406 of the @code{gij} command.
407
408 This option is an alternative to using @code{--main}; you cannot use both.
409 @end table
410
411 @node Code Generation
412 @section Code Generation
413
414 In addition to the many @command{gcc} options controlling code generation,
415 @command{gcj} has several options specific to itself.
416
417 @table @gcctabopt
418
419 @item -C
420 This option is used to tell @command{gcj} to generate bytecode
421 (@file{.class} files) rather than object code.
422
423 @item --resource @var{resource-name}
424 This option is used to tell @command{gcj} to compile the contents of a
425 given file to object code so it may be accessed at runtime with the core
426 protocol handler as @samp{core:/@var{resource-name}}.  Note that
427 @var{resource-name} is the name of the resource as found at runtime; for
428 instance, it could be used in a call to @code{ResourceBundle.getBundle}.
429 The actual file name to be compiled this way must be specified
430 separately.
431
432 @item -d @var{directory}
433 When used with @code{-C}, this causes all generated @file{.class} files
434 to be put in the appropriate subdirectory of @var{directory}.  By
435 default they will be put in subdirectories of the current working
436 directory.
437
438 @item -fno-bounds-check
439 By default, @command{gcj} generates code which checks the bounds of all
440 array indexing operations.  With this option, these checks are omitted, which
441 can improve performance for code that uses arrays extensively.  Note that this 
442 can result in unpredictable behavior if the code in question actually does 
443 violate array bounds constraints.  It is safe to use this option if you are 
444 sure that your code will never throw an @code{ArrayIndexOutOfBoundsException}.
445
446 @item -fno-store-check
447 Don't generate array store checks.  When storing objects into arrays, a runtime
448 check is normally generated in order to ensure that the object is assignment
449 compatible with the component type of the array (which may not be known
450 at compile-time).  With this option, these checks are omitted.  This can 
451 improve performance for code which stores objects into arrays frequently.
452 It is safe to use this option if you are sure your code will never throw an 
453 @code{ArrayStoreException}.
454
455 @item -fjni
456 With @command{gcj} there are two options for writing native methods: CNI
457 and JNI@.  By default @command{gcj} assumes you are using CNI@.  If you are
458 compiling a class with native methods, and these methods are implemented
459 using JNI, then you must use @code{-fjni}.  This option causes
460 @command{gcj} to generate stubs which will invoke the underlying JNI
461 methods.
462
463 @item -fno-assert
464 Don't recognize the @code{assert} keyword.  This is for compatibility
465 with older versions of the language specification.
466
467 @item -fno-optimize-static-class-initialization
468 When the optimization level is greater or equal to @code{-O2},
469 @command{gcj} will try to optimize the way calls into the runtime are made
470 to initialize static classes upon their first use (this optimization
471 isn't carried out if @code{-C} was specified.) When compiling to native
472 code, @code{-fno-optimize-static-class-initialization} will turn this
473 optimization off, regardless of the optimization level in use.
474
475 @item --disable-assertions[=@var{class-or-package}]
476 Don't include code for checking assertions in the compiled code.
477 If @code{=@var{class-or-package}} is missing disables assertion code
478 generation for all classes, unless overridden by a more
479 specific @code{--enable-assertions} flag.
480 If @var{class-or-package} is a class name, only disables generating
481 assertion checks within the named class or its inner classes.
482 If @var{class-or-package} is a package name, disables generating
483 assertion checks within the named package or a subpackage.
484
485 By default, assertions are enabled when generating class files
486 or when not optimizing, and disabled when generating optimized binaries.
487
488 @item --enable-assertions[=@var{class-or-package}]
489 Generates code to check assertions.  The option is perhaps misnamed,
490 as you still need to turn on assertion checking at run-time,
491 and we don't support any easy way to do that.
492 So this flag isn't very useful yet, except to partially override
493 @code{--disable-assertions}.
494
495 @end table
496
497
498 @node Configure-time Options
499 @section Configure-time Options
500
501 Some @command{gcj} code generations options affect the resulting ABI, and
502 so can only be meaningfully given when @code{libgcj}, the runtime
503 package, is configured.  @code{libgcj} puts the appropriate options from
504 this group into a @samp{spec} file which is read by @command{gcj}.  These
505 options are listed here for completeness; if you are using @code{libgcj}
506 then you won't want to touch these options.
507
508 @table @gcctabopt
509 @item -fuse-boehm-gc
510 This enables the use of the Boehm GC bitmap marking code.  In particular
511 this causes @command{gcj} to put an object marking descriptor into each
512 vtable.
513
514 @item -fhash-synchronization
515 By default, synchronization data (the data used for @code{synchronize},
516 @code{wait}, and @code{notify}) is pointed to by a word in each object.
517 With this option @command{gcj} assumes that this information is stored in a
518 hash table and not in the object itself.
519
520 @item -fuse-divide-subroutine
521 On some systems, a library routine is called to perform integer
522 division.  This is required to get exception handling correct when
523 dividing by zero.
524
525 @item -fcheck-references
526 On some systems it's necessary to insert inline checks whenever
527 accessing an object via a reference.  On other systems you won't need
528 this because null pointer accesses are caught automatically by the
529 processor.
530 @end table
531
532 @c man end
533
534 @node Compatibility
535 @chapter Compatibility with the Java Platform
536
537 As we believe it is important that the Java platform not be fragmented,
538 @command{gcj} and @code{libgcj} try to conform to the relevant Java
539 specifications.  However, limited manpower and incomplete and unclear
540 documentation work against us.  So, there are caveats to using
541 @command{gcj}.
542
543 @menu
544 * Limitations::                 
545 * Extensions::                  
546 @end menu
547
548 @node Limitations
549 @section Standard features not yet supported
550
551 This list of compatibility issues is by no means complete.
552
553 @itemize @bullet
554 @item
555 @command{gcj} implements the JDK 1.2 language.  It supports inner classes
556 and the new 1.4 @code{assert} keyword.  It does not yet support the Java 2
557 @code{strictfp} keyword (it recognizes the keyword but ignores it).  
558
559 @item
560 @code{libgcj} is largely compatible with the JDK 1.2 libraries.
561 However, @code{libgcj} is missing many packages, most notably
562 @code{java.awt}.  There are also individual missing classes and methods.
563 We currently do not have a list showing differences between
564 @code{libgcj} and the Java 2 platform.
565
566 @item
567 Sometimes the @code{libgcj} implementation of a method or class differs
568 from the JDK implementation.  This is not always a bug.  Still, if it
569 affects you, it probably makes sense to report it so that we can discuss
570 the appropriate response.
571
572 @item
573 @command{gcj} does not currently allow for piecemeal replacement of
574 components within @code{libgcj}. Unfortunately, programmers often want
575 to use newer versions of certain packages, such as those provided by
576 the Apache Software Foundation's Jakarta project.  This has forced us
577 to place the @code{org.w3c.dom} and @code{org.xml.sax} packages into
578 their own libraries, separate from @code{libgcj}.  If you intend to
579 use these classes, you must link them explicitly with
580 @code{-l-org-w3c-dom} and @code{-l-org-xml-sax}.  Future versions of
581 @command{gcj} may not have this restriction.
582 @end itemize
583
584 @node Extensions
585 @section Extra features unique to gcj
586
587 The main feature of @command{gcj} is that it can compile programs written in
588 the Java programming language to native code.  Most extensions that have been
589 added are to facilitate this functionality.
590
591 @itemize @bullet
592 @item
593 @command{gcj} makes it easy and efficient to mix code written in Java and C++.
594 @xref{About CNI}, for more info on how to use this in your programs.
595
596 @item
597 When you compile your classes into a shared library they can be automatically
598 loaded by the @code{libgcj} system classloader.  When trying to load a class
599 @code{gnu.pkg.SomeClass} the system classloader will first try to load the
600 shared library @file{lib-gnu-pkg-SomeClass.so}, if that fails to load the
601 class then it will try to load @file{lib-gnu-pkg.so} and finally when the
602 class is still not loaded it will try to load @file{lib-gnu.so}.  Note that
603 all @samp{.}s will be transformed into @samp{-}s and that searching
604 for inner classes starts with their outermost outer class.  If the class
605 cannot be found this way the system classloader tries to use
606 the @code{libgcj} bytecode interpreter to load the class from the standard
607 classpath.  This process can be controlled to some degree via the
608 @code{gnu.gcj.runtime.VMClassLoader.library_control} property;
609 @xref{libgcj Runtime Properties}.
610
611 @item
612 @code{libgcj} includes a special @samp{gcjlib} URL type.  A URL of
613 this form is like a @code{jar} URL, and looks like
614 @samp{gcjlib:/path/to/shared/library.so!/path/to/resource}.  An access
615 to one of these URLs causes the shared library to be @code{dlopen()}d,
616 and then the resource is looked for in that library.  These URLs are
617 most useful when used in conjunction with @code{java.net.URLClassLoader}.
618 Note that, due to implementation limitations, currently any such URL
619 can be accessed by only one class loader, and libraries are never
620 unloaded.  This means some care must be exercised to make sure that
621 a @code{gcjlib} URL is not accessed by more than one class loader at once.
622 In a future release this limitation will be lifted, and such
623 libraries will be mapped privately.
624
625 @item
626 A program compiled by @command{gcj} will examine the
627 @env{GCJ_PROPERTIES} environment variable and change its behavior in
628 some ways.  In particular @env{GCJ_PROPERTIES} holds a list of
629 assignments to global properties, such as would be set with the
630 @option{-D} option to @command{java}.  For instance,
631 @samp{java.compiler=gcj} is a valid (but currently meaningless)
632 setting.
633 @cindex GCJ_PROPERTIES
634 @vindex GCJ_PROPERTIES
635
636 @end itemize
637
638
639 @node Invoking gcjh
640 @chapter Invoking gcjh
641
642 @c man title gcjh generate header files from Java class files
643
644 @c man begin DESCRIPTION gcjh
645
646 The @code{gcjh} program is used to generate header files from class
647 files.  It can generate both CNI and JNI header files, as well as stub
648 implementation files which can be used as a basis for implementing the
649 required native methods.
650
651 @c man end
652
653 @ignore
654 @c man begin SYNOPSIS gcjh
655 gcjh [@option{-stubs}] [@option{-jni}]
656     [@option{-add} @var{text}] [@option{-append} @var{text}] [@option{-friend} @var{text}]
657     [@option{-preprend} @var{text}]
658     [@option{--classpath}=@var{path}] [@option{--CLASSPATH}=@var{path}]
659     [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-d} @var{dir}@dots{}]
660     [@option{-o} @var{file}] [@option{-td} @var{dir}]
661     [@option{-M}] [@option{-MM}] [@option{-MD}] [@option{-MMD}]
662     [@option{--version}] [@option{--help}] [@option{-v}] [@option{--verbose}]
663     @var{classname}@dots{}
664 @c man end
665 @c man begin SEEALSO gcjh
666 gcc(1), gcj(1), gij(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
667 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
668 @c man end
669 @end ignore
670
671 @c man begin OPTIONS gcjh
672
673 @table @gcctabopt
674 @item -stubs
675 This causes @code{gcjh} to generate stub files instead of header files.
676 By default the stub file will be named after the class, with a suffix of
677 @samp{.cc}.  In JNI mode, the default output file will have the suffix
678 @samp{.c}.
679
680 @item -jni
681 This tells @code{gcjh} to generate a JNI header or stub.  By default,
682 CNI headers are generated.
683
684 @item -add @var{text}
685 Inserts @var{text} into the class body.  This is ignored in JNI mode.
686
687 @item -append @var{text}
688 Inserts @var{text} into the header file after the class declaration.
689 This is ignored in JNI mode.
690
691 @item -friend @var{text}
692 Inserts @var{text} into the class as a @code{friend} declaration.
693 This is ignored in JNI mode.
694
695 @item -prepend @var{text}
696 Inserts @var{text} into the header file before the class declaration.
697 This is ignored in JNI mode.
698
699 @item --classpath=@var{path}
700 @itemx --CLASSPATH=@var{path}
701 @itemx -I@var{directory}
702 @itemx -d @var{directory}
703 @itemx -o @var{file}
704 These options are all identical to the corresponding @command{gcj} options.
705
706 @item -o @var{file}
707 Sets the output file name.  This cannot be used if there is more than
708 one class on the command line.
709
710 @item -td @var{directory}
711 Sets the name of the directory to use for temporary files.
712
713 @item -M
714 Print all dependencies to stdout; suppress ordinary output.
715
716 @item -MM
717 Print non-system dependencies to stdout; suppress ordinary output.
718
719 @item -MD
720 Print all dependencies to stdout.
721
722 @item -MMD
723 Print non-system dependencies to stdout.
724
725 @item --help
726 Print help about @code{gcjh} and exit.  No further processing is done.
727
728 @item --version
729 Print version information for @code{gcjh} and exit.  No further
730 processing is done.
731
732 @item -v, --verbose
733 Print extra information while running.
734 @end table
735
736 All remaining options are considered to be names of classes.
737
738 @c man end
739
740 @node Invoking jv-scan
741 @chapter Invoking jv-scan
742
743 @c man title jv-scan print information about Java source file
744
745 @c man begin DESCRIPTION jv-scan
746
747 The @code{jv-scan} program can be used to print information about a Java
748 source file (@file{.java} file).
749
750 @c man end
751
752 @ignore
753 @c man begin SYNOPSIS jv-scan
754 jv-scan [@option{--no-assert}] [@option{--complexity}] 
755     [@option{--encoding}=@var{name}] [@option{--print-main}] 
756     [@option{--list-class}] [@option{--list-filename}]
757     [@option{--version}] [@option{--help}]
758     [@option{-o} @var{file}] @var{inputfile}@dots{}
759 @c man end
760 @c man begin SEEALSO jv-scan
761 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), gij(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
762 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
763 @c man end
764 @end ignore
765
766 @c man begin OPTIONS jv-scan
767
768 @table @gcctabopt
769 @item --no-assert
770 Don't recognize the @code{assert} keyword, for backwards compatibility
771 with older versions of the language specification.
772
773 @item --complexity
774 This prints a complexity measure, related to cyclomatic complexity, for
775 each input file.
776
777 @item --encoding=@var{name}
778 This works like the corresponding @command{gcj} option.
779
780 @item --print-main
781 This prints the name of the class in this file containing a @code{main}
782 method.
783
784 @item --list-class
785 This lists the names of all classes defined in the input files.
786
787 @item --list-filename
788 If @code{--list-class} is given, this option causes @code{jv-scan} to
789 also print the name of the file in which each class was found.
790
791 @item -o @var{file}
792 Print output to the named file.
793
794 @item --help
795 Print help, then exit.
796
797 @item --version
798 Print version number, then exit.
799 @end table
800
801 @c man end
802
803 @node Invoking jcf-dump
804 @chapter Invoking jcf-dump
805
806 @c man title jcf-dump print information about Java class files
807
808 @ignore
809 @c man begin SYNOPSIS jcf-dump
810 jcf-dump [@option{-c}] [@option{--javap}]
811     [@option{--classpath}=@var{path}] [@option{--CLASSPATH}=@var{path}]
812     [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-o} @var{file}]
813     [@option{--version}] [@option{--help}] [@option{-v}] [@option{--verbose}]
814     @var{classname}@dots{}
815 @c man end
816 @c man begin SEEALSO jcf-dump
817 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), gij(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
818 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
819 @c man end
820 @end ignore
821
822 @c man begin DESCRIPTION jcf-dump
823
824 This is a class file examiner, similar to @code{javap}.  It will print
825 information about a number of classes, which are specified by class name
826 or file name.
827
828 @c man end
829
830 @c man begin OPTIONS jcf-dump
831
832 @table @gcctabopt
833 @item -c
834 Disassemble method bodies.  By default method bodies are not printed.
835
836 @item --print-constants
837 Print the constant pool.  When printing a reference to a constant
838 also print its index in the constant pool.
839
840 @item --javap
841 Generate output in @code{javap} format.  The implementation of this
842 feature is very incomplete.
843
844 @item --classpath=@var{path}
845 @itemx --CLASSPATH=@var{path}
846 @itemx -I@var{directory}
847 @itemx -o @var{file}
848 These options as the same as the corresponding @command{gcj} options.
849
850 @item --help
851 Print help, then exit.
852
853 @item --version
854 Print version number, then exit.
855
856 @item -v, --verbose
857 Print extra information while running.
858 Implies @code{--print-constants}.
859 @end table
860
861 @c man end
862
863 @node Invoking gij
864 @chapter Invoking gij
865
866 @c man title gij GNU interpreter for Java bytecode
867
868 @ignore
869 @c man begin SYNOPSIS gij
870 gij [@option{OPTION}] @dots{} @var{JARFILE} [@var{ARGS}@dots{}]
871
872 gij [@option{-jar}] [@option{OPTION}] @dots{} @var{CLASS} [@var{ARGS}@dots{}]
873   [@option{-cp} @var{path}] [@option{-classpath} @var{path}]
874   [@option{-D}@var{name}[=@var{value}]@dots{}]
875   [@option{-ms=}@var{number}] [@option{-mx=}@var{number}]
876   [@option{-X@var{argument}}] [@option{-verbose}] [@option{-verbose:class}]
877   [@option{--showversion}] [@option{--version}] [@option{--help}][@option{-?}]
878 @c man end
879 @c man begin SEEALSO gij
880 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
881 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
882 @c man end
883 @end ignore
884
885 @c man begin DESCRIPTION gij
886
887 @code{gij} is a Java bytecode interpreter included with @code{libgcj}.
888 @code{gij} is not available on every platform; porting it requires a
889 small amount of assembly programming which has not been done for all the
890 targets supported by @command{gcj}.
891
892 The primary argument to @code{gij} is the name of a class or, with
893 @code{-jar}, a jar file.  Options before this argument are interpreted
894 by @code{gij}; remaining options are passed to the interpreted program.
895
896 If a class name is specified and this class does not have a @code{main}
897 method with the appropriate signature (a @code{static void} method with
898 a @code{String[]} as its sole argument), then @code{gij} will print an
899 error and exit.
900
901 If a jar file is specified then @code{gij} will use information in it to
902 determine which class' @code{main} method will be invoked.
903
904 @code{gij} will invoke the @code{main} method with all the remaining
905 command-line options.
906
907 Note that @code{gij} is not limited to interpreting code.  Because
908 @code{libgcj} includes a class loader which can dynamically load shared
909 objects, it is possible to give @code{gij} the name of a class which has
910 been compiled and put into a shared library on the class path.
911
912 @c man end
913
914 @c man begin OPTIONS gij
915
916 @table @gcctabopt
917 @item -cp @var{path}
918 @itemx -classpath @var{path}
919 Set the initial class path.  The class path is used for finding
920 class and resource files.  If specified, this option overrides the
921 @code{CLASSPATH} environment variable.  Note that this option is
922 ignored if @code{-jar} is used.
923
924 @item -D@var{name}[=@var{value}]
925 This defines a system property named @var{name} with value @var{value}.
926 If @var{value} is not specified then it defaults to the empty string.
927 These system properties are initialized at the program's startup and can
928 be retrieved at runtime using the @code{java.lang.System.getProperty}
929 method.
930
931 @item -ms=@var{number}
932 This sets the initial heap size.
933
934 @item -mx=@var{number}
935 This sets the maximum heap size.
936
937 @item -X
938 @itemx -X@var{argument}
939 Supplying @code{-X} by itself will cause @code{gij} to list all the
940 supported @code{-X} options.  Currently there are none.  Unrecognized
941 @code{-X} options are ignored, for compatibility with other runtimes.
942
943 @item -jar
944 This indicates that the name passed to @code{gij} should be interpreted
945 as the name of a jar file, not a class.
946
947 @item --help
948 @itemx -?
949 Print help, then exit.
950
951 @item --showversion
952 Print version number and continue.
953
954 @item --version
955 Print version number, then exit.
956
957 @item -verbose
958 @itemx -verbose:class
959 Each time a class is initialized, print a short message on standard error.
960 @end table
961
962 @c man end
963
964 @node Invoking jv-convert
965 @chapter Invoking jv-convert
966
967 @c man title jv-convert Convert file from one encoding to another
968
969 @c man begin SYNOPSIS jv-convert
970 @command{jv-convert} [@option{OPTION}] @dots{} [@var{INPUTFILE} [@var{OUTPUTFILE}]]
971 @ignore
972
973   [@option{--encoding} @var{name}]
974   [@option{--from} @var{name}]
975   [@option{--to} @var{name}]
976   [@option{-i} @var{file}] [@option{-o} @var{file}]
977   [@option{--reverse}] [@option{--help}] [@option{--version}]
978 @end ignore
979 @c man end
980
981 @c man begin DESCRIPTION jv-convert
982
983 @command{jv-convert} is a utility included with @code{libgcj} which
984 converts a file from one encoding to another.  It is similar to the Unix
985 @command{iconv} utility.
986
987 The encodings supported by @command{jv-convert} are platform-dependent.
988 Currently there is no way to get a list of all supported encodings.
989
990 @c man end
991
992 @c man begin OPTIONS jv-convert
993
994 @table @gcctabopt
995 @item --encoding @var{name}
996 @itemx --from @var{name}
997 Use @var{name} as the input encoding.  The default is the current
998 locale's encoding.
999
1000 @item --to @var{name}
1001 Use @var{name} as the output encoding.  The default is the
1002 @code{JavaSrc} encoding; this is ASCII with @samp{\u} escapes for
1003 non-ASCII characters.
1004
1005 @item -i @var{file}
1006 Read from @var{file}.  The default is to read from standard input.
1007
1008 @item -o @var{file}
1009 Write to @var{file}.  The default is to write to standard output.
1010
1011 @item --reverse
1012 Swap the input and output encodings.
1013
1014 @item --help
1015 Print a help message, then exit.
1016
1017 @item --version
1018 Print version information, then exit.
1019 @end table
1020
1021 @c man end
1022
1023 @node Invoking grmic
1024 @chapter Invoking grmic
1025
1026 @c man title grmic Generate stubs for Remote Method Invocation
1027
1028 @c man begin SYNOPSIS grmic
1029 @command{grmic} [@option{OPTION}] @dots{} @var{class} @dots{}
1030 @ignore
1031   [@option{-keep}]
1032   [@option{-keepgenerated}]
1033   [@option{-v1.1}]
1034   [@option{-vcompat}]
1035   [@option{-v1.2}]
1036   [@option{-nocompile}]
1037   [@option{-verbose}]
1038   [@option{-d} @var{directory}]
1039   [@option{-help}]
1040   [@option{-version}]
1041 @end ignore
1042 @c man end
1043
1044 @c man begin DESCRIPTION grmic
1045
1046 @command{grmic} is a utility included with @code{libgcj} which generates
1047 stubs for remote objects.
1048
1049 @c FIXME: Add real information here.
1050 @c This really isn't much more than the --help output.
1051
1052 Note that this program isn't yet fully compatible with the JDK
1053 @command{grmic}.  Some options, such as @option{-classpath}, are
1054 recognized but currently ignored.  We have left these options
1055 undocumented for now.
1056
1057 Long options can also be given with a GNU-style leading @samp{--}.  For
1058 instance, @option{--help} is accepted.
1059
1060 @c man end
1061
1062 @c man begin OPTIONS grmic
1063
1064 @table @gcctabopt
1065 @item -keep
1066 @itemx -keepgenerated
1067 By default, @command{grmic} deletes intermediate files.  Either of these
1068 options causes it not to delete such files.
1069
1070 @item -v1.1
1071 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons for the 1.1
1072 protocol version.
1073
1074 @item -vcompat
1075 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons compatible with both
1076 the 1.1 and 1.2 protocol versions.  This is the default.
1077
1078 @item -v1.2
1079 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons for the 1.2
1080 protocol version.
1081
1082 @item -nocompile
1083 Don't compile the generated files.
1084
1085 @item -verbose
1086 Print information about what @command{grmic} is doing.
1087
1088 @item -d @var{directory}
1089 Put output files in @var{directory}.  By default the files are put in
1090 the current working directory.
1091
1092 @item -help
1093 Print a help message, then exit.
1094
1095 @item -version
1096 Print version information, then exit.
1097 @end table
1098
1099 @c man end
1100
1101
1102 @node Invoking grmiregistry
1103 @chapter Invoking grmiregistry
1104
1105 @c man title grmiregistry Remote object registry
1106
1107 @c man begin SYNOPSIS grmiregistry
1108 @command{grmic} [@option{OPTION}] @dots{} [@var{port}]
1109 @ignore
1110   [@option{--help}]
1111   [@option{--version}]
1112 @end ignore
1113 @c man end
1114
1115 @c man begin DESCRIPTION grmiregistry
1116
1117 @command{grmiregistry} starts a remote object registry on the current
1118 host.  If no port number is specified, then port 1099 is used.
1119
1120 @c FIXME: Add real information here.
1121 @c This really isn't much more than the --help output.
1122
1123 @c man end
1124
1125 @c man begin OPTIONS grmiregistry
1126
1127 @table @gcctabopt
1128 @item --help
1129 Print a help message, then exit.
1130
1131 @item --version
1132 Print version information, then exit.
1133 @end table
1134
1135 @c man end
1136
1137
1138 @node About CNI
1139 @chapter About CNI
1140
1141 This documents CNI, the Compiled Native Interface,
1142 which is is a convenient way to write Java native methods using C++.
1143 This is a more efficient, more convenient, but less portable
1144 alternative to the standard JNI (Java Native Interface).
1145
1146 @menu
1147 * Basic concepts::              Introduction to using CNI@.
1148 * Packages::                    How packages are mapped to C++.
1149 * Primitive types::             Handling Java types in C++.
1150 * Interfaces::                  How Java interfaces map to C++.
1151 * Objects and Classes::         C++ and Java classes.
1152 * Class Initialization::        How objects are initialized.
1153 * Object allocation::           How to create Java objects in C++.
1154 * Arrays::                      Dealing with Java arrays in C++.
1155 * Methods::                     Java methods in C++.
1156 * Strings::                     Information about Java Strings.
1157 * Mixing with C++::             How CNI can interoperate with C++.
1158 * Exception Handling::          How exceptions are handled.
1159 * Synchronization::             Synchronizing between Java and C++.
1160 * Invocation::                  Starting the Java runtime from C++.
1161 * Reflection::                  Using reflection from C++.
1162 @end menu
1163
1164
1165 @node Basic concepts
1166 @section Basic concepts
1167
1168 In terms of languages features, Java is mostly a subset
1169 of C++.  Java has a few important extensions, plus a powerful standard
1170 class library, but on the whole that does not change the basic similarity.
1171 Java is a hybrid object-oriented language, with a few native types,
1172 in addition to class types.  It is class-based, where a class may have
1173 static as well as per-object fields, and static as well as instance methods.
1174 Non-static methods may be virtual, and may be overloaded.  Overloading is
1175 resolved at compile time by matching the actual argument types against
1176 the parameter types.  Virtual methods are implemented using indirect calls
1177 through a dispatch table (virtual function table).  Objects are
1178 allocated on the heap, and initialized using a constructor method.
1179 Classes are organized in a package hierarchy.
1180
1181 All of the listed attributes are also true of C++, though C++ has
1182 extra features (for example in C++ objects may be allocated not just
1183 on the heap, but also statically or in a local stack frame).  Because
1184 @command{gcj} uses the same compiler technology as G++ (the GNU
1185 C++ compiler), it is possible to make the intersection of the two
1186 languages use the same ABI (object representation and calling
1187 conventions).  The key idea in CNI is that Java objects are C++
1188 objects, and all Java classes are C++ classes (but not the other way
1189 around).  So the most important task in integrating Java and C++ is to
1190 remove gratuitous incompatibilities.
1191
1192 You write CNI code as a regular C++ source file.  (You do have to use
1193 a Java/CNI-aware C++ compiler, specifically a recent version of G++.)
1194
1195 @noindent A CNI C++ source file must have:
1196
1197 @example
1198 #include <gcj/cni.h>
1199 @end example
1200
1201 @noindent and then must include one header file for each Java class it uses, e.g.:
1202
1203 @example
1204 #include <java/lang/Character.h>
1205 #include <java/util/Date.h>
1206 #include <java/lang/IndexOutOfBoundsException.h>
1207 @end example
1208
1209 @noindent These header files are automatically generated by @code{gcjh}.
1210
1211
1212 CNI provides some functions and macros to make using Java objects and
1213 primitive types from C++ easier.  In general, these CNI functions and
1214 macros start with the @code{Jv} prefix, for example the function
1215 @code{JvNewObjectArray}.  This convention is used to avoid conflicts
1216 with other libraries.  Internal functions in CNI start with the prefix
1217 @code{_Jv_}.  You should not call these; if you find a need to, let us
1218 know and we will try to come up with an alternate solution.
1219
1220
1221 @subsection Limitations
1222
1223 Whilst a Java class is just a C++ class that doesn't mean that you are
1224 freed from the shackles of Java, a @acronym{CNI} C++ class must adhere to the
1225 rules of the Java programming language.
1226
1227 For example: it is not possible to declare a method in a CNI class
1228 that will take a C string (@code{char*}) as an argument, or to declare a
1229 member variable of some non-Java datatype.
1230
1231
1232 @node Packages
1233 @section Packages
1234
1235 The only global names in Java are class names, and packages.  A
1236 @dfn{package} can contain zero or more classes, and also zero or more
1237 sub-packages.  Every class belongs to either an unnamed package or a
1238 package that has a hierarchical and globally unique name.
1239
1240 A Java package is mapped to a C++ @dfn{namespace}.  The Java class
1241 @code{java.lang.String} is in the package @code{java.lang}, which is a
1242 sub-package of @code{java}.  The C++ equivalent is the class
1243 @code{java::lang::String}, which is in the namespace @code{java::lang}
1244 which is in the namespace @code{java}.
1245
1246 @noindent Here is how you could express this:
1247
1248 @example
1249 (// @r{Declare the class(es), possibly in a header file:}
1250 namespace java @{
1251   namespace lang @{
1252     class Object;
1253     class String;
1254     ...
1255   @}
1256 @}
1257
1258 class java::lang::String : public java::lang::Object
1259 @{
1260   ...
1261 @};
1262 @end example
1263
1264 @noindent The @code{gcjh} tool automatically generates the necessary namespace
1265 declarations.
1266
1267
1268 @subsection Leaving out package names
1269
1270 Always using the fully-qualified name of a java class can be
1271 tiresomely verbose.  Using the full qualified name also ties the code
1272 to a single package making code changes necessary should the class
1273 move from one package to another.  The Java @code{package} declaration
1274 specifies that the following class declarations are in the named
1275 package, without having to explicitly name the full package
1276 qualifiers.  The @code{package} declaration can be
1277 followed by zero or more @code{import} declarations, which
1278 allows either a single class or all the classes in a package to be
1279 named by a simple identifier.  C++ provides something similar with the
1280 @code{using} declaration and directive.
1281
1282 @noindent In Java:
1283
1284 @example
1285 import @var{package-name}.@var{class-name};
1286 @end example
1287
1288 @noindent allows the program text to refer to @var{class-name} as a shorthand for 
1289 the fully qualified name: @code{@var{package-name}.@var{class-name}}.
1290
1291
1292 @noindent To achieve the same effect C++, you have to do this:
1293
1294 @example
1295 using @var{package-name}::@var{class-name};
1296 @end example
1297
1298
1299 @noindent Java can also cause imports on demand, like this:
1300
1301 @example
1302 import @var{package-name}.*;
1303 @end example
1304
1305 @noindent Doing this allows any class from the package @var{package-name} to be
1306 referred to only by its class-name within the program text.
1307
1308
1309 @noindent The same effect can be achieved in C++ like this:
1310
1311 @example
1312 using namespace @var{package-name};
1313 @end example
1314
1315
1316 @node Primitive types
1317 @section Primitive types
1318
1319 Java provides 8 @dfn{primitives} types which represent integers, floats, 
1320 characters and booleans (and also the void type).  C++ has its own
1321 very similar concrete types.  Such types in C++ however are not always
1322 implemented in the same way (an int might be 16, 32 or 64 bits for example) 
1323 so CNI provides a special C++ type for each primitive Java type:
1324
1325 @multitable @columnfractions .20 .25 .60
1326 @item @strong{Java type}   @tab @strong{C/C++ typename} @tab @strong{Description}
1327 @item @code{char}        @tab @code{jchar}          @tab 16 bit Unicode character
1328 @item @code{boolean}     @tab @code{jboolean}       @tab logical (true or false) values
1329 @item @code{byte}        @tab @code{jbyte}          @tab 8-bit signed integer
1330 @item @code{short}       @tab @code{jshort}         @tab 16 bit signed integer
1331 @item @code{int}         @tab @code{jint}           @tab 32 bit signed integer
1332 @item @code{long}        @tab @code{jlong}          @tab 64 bit signed integer
1333 @item @code{float}       @tab @code{jfloat}         @tab 32 bit IEEE floating point number
1334 @item @code{double}      @tab @code{jdouble}        @tab 64 bit IEEE floating point number
1335 @item @code{void}        @tab @code{void}           @tab no value
1336 @end multitable
1337
1338 When referring to a Java type You should always use these C++ typenames (e.g.: @code{jint})
1339 to avoid disappointment.
1340
1341
1342 @subsection Reference types associated with primitive types
1343
1344 In Java each primitive type has an associated reference type, 
1345 e.g.: @code{boolean} has an associated @code{java.lang.Boolean} class.
1346 In order to make working with such classes easier GCJ provides the macro
1347 @code{JvPrimClass}:
1348
1349 @deffn macro JvPrimClass type
1350 Return a pointer to the @code{Class} object corresponding to the type supplied.
1351
1352 @example
1353 JvPrimClass(void) @result{} java.lang.Void.TYPE
1354 @end example
1355
1356 @end deffn
1357
1358
1359 @node Interfaces
1360 @section Interfaces
1361
1362 A Java class can @dfn{implement} zero or more
1363 @dfn{interfaces}, in addition to inheriting from
1364 a single base class. 
1365
1366 @acronym{CNI} allows CNI code to implement methods of interfaces.
1367 You can also call methods through interface references, with some
1368 limitations.
1369
1370 @acronym{CNI} doesn't understand interface inheritance at all yet.  So,
1371 you can only call an interface method when the declared type of the
1372 field being called matches the interface which declares that
1373 method.  The workaround is to cast the interface reference to the right
1374 superinterface.
1375  
1376 For example if you have: 
1377
1378 @example 
1379 interface A 
1380 @{ 
1381   void a(); 
1382 @} 
1383  
1384 interface B extends A 
1385 @{ 
1386   void b(); 
1387 @} 
1388 @end example
1389  
1390 and declare a variable of type @code{B} in C++, you can't call
1391 @code{a()} unless you cast it to an @code{A} first.
1392
1393 @node Objects and Classes
1394 @section Objects and Classes
1395
1396 @subsection Classes
1397
1398 All Java classes are derived from @code{java.lang.Object}.  C++ does
1399 not have a unique root class, but we use the C++ class
1400 @code{java::lang::Object} as the C++ version of the
1401 @code{java.lang.Object} Java class.  All other Java classes are mapped
1402 into corresponding C++ classes derived from @code{java::lang::Object}.
1403
1404 Interface inheritance (the @code{implements} keyword) is currently not
1405 reflected in the C++ mapping.
1406
1407
1408 @subsection Object fields
1409
1410 Each object contains an object header, followed by the instance fields
1411 of the class, in order.  The object header consists of a single
1412 pointer to a dispatch or virtual function table.  (There may be extra
1413 fields @emph{in front of} the object, for example for memory
1414 management, but this is invisible to the application, and the
1415 reference to the object points to the dispatch table pointer.)
1416
1417 The fields are laid out in the same order, alignment, and size as in
1418 C++.  Specifically, 8-bite and 16-bit native types (@code{byte},
1419 @code{short}, @code{char}, and @code{boolean}) are @emph{not} widened
1420 to 32 bits.  Note that the Java VM does extend 8-bit and 16-bit types
1421 to 32 bits when on the VM stack or temporary registers.
1422
1423 If you include the @code{gcjh}-generated header for a
1424 class, you can access fields of Java classes in the @emph{natural}
1425 way.  For example, given the following Java class:
1426
1427 @example
1428 public class Int
1429 @{
1430   public int i;
1431   public Integer (int i) @{ this.i = i; @}
1432   public static zero = new Integer(0);
1433 @}
1434 @end example
1435
1436 you can write:
1437
1438 @example
1439 #include <gcj/cni.h>;
1440 #include <Int>;
1441
1442 Int*
1443 mult (Int *p, jint k)
1444 @{
1445   if (k == 0)
1446     return Int::zero;  // @r{Static member access.}
1447   return new Int(p->i * k);
1448 @}
1449 @end example
1450
1451
1452 @subsection Access specifiers
1453
1454 CNI does not strictly enforce the Java access
1455 specifiers, because Java permissions cannot be directly mapped
1456 into C++ permission.  Private Java fields and methods are mapped
1457 to private C++ fields and methods, but other fields and methods
1458 are mapped to public fields and methods.
1459
1460
1461
1462 @node Class Initialization
1463 @section Class Initialization
1464
1465 Java requires that each class be automatically initialized at the time 
1466 of the first active use.  Initializing a class involves 
1467 initializing the static fields, running code in class initializer 
1468 methods, and initializing base classes.  There may also be 
1469 some implementation specific actions, such as allocating 
1470 @code{String} objects corresponding to string literals in
1471 the code.
1472
1473 The GCJ compiler inserts calls to @code{JvInitClass} at appropriate
1474 places to ensure that a class is initialized when required.  The C++
1475 compiler does not insert these calls automatically---it is the
1476 programmer's responsibility to make sure classes are initialized.
1477 However, this is fairly painless because of the conventions assumed by
1478 the Java system.
1479
1480 First, @code{libgcj} will make sure a class is initialized before an
1481 instance of that object is created.  This is one of the
1482 responsibilities of the @code{new} operation.  This is taken care of
1483 both in Java code, and in C++ code.  When G++ sees a @code{new} of a
1484 Java class, it will call a routine in @code{libgcj} to allocate the
1485 object, and that routine will take care of initializing the class.
1486 Note however that this does not happen for Java arrays; you must
1487 allocate those using the appropriate CNI function.  It follows that
1488 you can access an instance field, or call an instance (non-static)
1489 method and be safe in the knowledge that the class and all of its base
1490 classes have been initialized.
1491
1492 Invoking a static method is also safe.  This is because the
1493 Java compiler adds code to the start of a static method to make sure
1494 the class is initialized.  However, the C++ compiler does not
1495 add this extra code.  Hence, if you write a native static method
1496 using CNI, you are responsible for calling @code{JvInitClass}
1497 before doing anything else in the method (unless you are sure
1498 it is safe to leave it out).
1499
1500 Accessing a static field also requires the class of the
1501 field to be initialized.  The Java compiler will generate code
1502 to call @code{Jv_InitClass} before getting or setting the field.
1503 However, the C++ compiler will not generate this extra code,
1504 so it is your responsibility to make sure the class is
1505 initialized before you access a static field from C++.
1506
1507
1508 @node Object allocation
1509 @section Object allocation
1510
1511 New Java objects are allocated using a
1512 @dfn{class instance creation expression}, e.g.:
1513
1514 @example
1515 new @var{Type} ( ... )
1516 @end example
1517
1518 The same syntax is used in C++.  The main difference is that
1519 C++ objects have to be explicitly deleted; in Java they are
1520 automatically deleted by the garbage collector.
1521 Using @acronym{CNI}, you can allocate a new Java object
1522 using standard C++ syntax and the C++ compiler will allocate
1523 memory from the garbage collector.  If you have overloaded
1524 constructors, the compiler will choose the correct one
1525 using standard C++ overload resolution rules.  
1526
1527 @noindent For example:
1528
1529 @example
1530 java::util::Hashtable *ht = new java::util::Hashtable(120);
1531 @end example
1532
1533
1534 @node Arrays
1535 @section Arrays
1536
1537 While in many ways Java is similar to C and C++, it is quite different
1538 in its treatment of arrays.  C arrays are based on the idea of pointer
1539 arithmetic, which would be incompatible with Java's security
1540 requirements.  Java arrays are true objects (array types inherit from
1541 @code{java.lang.Object}).  An array-valued variable is one that
1542 contains a reference (pointer) to an array object.
1543
1544 Referencing a Java array in C++ code is done using the
1545 @code{JArray} template, which as defined as follows:
1546
1547 @example
1548 class __JArray : public java::lang::Object
1549 @{
1550 public:
1551   int length;
1552 @};
1553
1554 template<class T>
1555 class JArray : public __JArray
1556 @{
1557   T data[0];
1558 public:
1559   T& operator[](jint i) @{ return data[i]; @}
1560 @};
1561 @end example
1562
1563
1564 There are a number of @code{typedef}s which correspond to @code{typedef}s 
1565 from the @acronym{JNI}.  Each is the type of an array holding objects
1566 of the relevant type:
1567
1568 @example
1569 typedef __JArray *jarray;
1570 typedef JArray<jobject> *jobjectArray;
1571 typedef JArray<jboolean> *jbooleanArray;
1572 typedef JArray<jbyte> *jbyteArray;
1573 typedef JArray<jchar> *jcharArray;
1574 typedef JArray<jshort> *jshortArray;
1575 typedef JArray<jint> *jintArray;
1576 typedef JArray<jlong> *jlongArray;
1577 typedef JArray<jfloat> *jfloatArray;
1578 typedef JArray<jdouble> *jdoubleArray;
1579 @end example
1580
1581
1582 @deftypemethod {template<class T>} T* elements (JArray<T> @var{array})
1583 This template function can be used to get a pointer to the elements of
1584 the @code{array}.  For instance, you can fetch a pointer to the
1585 integers that make up an @code{int[]} like so:
1586
1587 @example
1588 extern jintArray foo;
1589 jint *intp = elements (foo);
1590 @end example
1591
1592 The name of this function may change in the future.
1593 @end deftypemethod
1594
1595
1596 @deftypefun jobjectArray JvNewObjectArray (jsize @var{length}, jclass @var{klass}, jobject @var{init})
1597 Here @code{klass} is the type of elements of the array and
1598 @code{init} is the initial value put into every slot in the array.
1599 @end deftypefun
1600
1601
1602 @subsection Creating arrays
1603
1604 For each primitive type there is a function which can be used to
1605 create a new array of that type.  The name of the function is of the
1606 form:
1607
1608 @example
1609 JvNew@var{Type}Array
1610 @end example
1611
1612 @noindent For example:
1613
1614 @example
1615 JvNewBooleanArray
1616 @end example
1617
1618 @noindent can be used to create an array of Java primitive boolean types.
1619
1620 @noindent The following function definition is the template for all such functions:
1621
1622 @deftypefun jbooleanArray JvNewBooleanArray (jint @var{length})
1623 Create's an array @var{length} indices long.
1624 @end deftypefun
1625
1626 @deftypefun jsize JvGetArrayLength (jarray @var{array})
1627 Returns the length of the @var{array}.
1628 @end deftypefun
1629
1630
1631 @node Methods
1632 @section Methods
1633
1634 Java methods are mapped directly into C++ methods.
1635 The header files generated by @code{gcjh}
1636 include the appropriate method definitions.
1637 Basically, the generated methods have the same names and
1638 @emph{corresponding} types as the Java methods,
1639 and are called in the natural manner.
1640
1641 @subsection Overloading
1642
1643 Both Java and C++ provide method overloading, where multiple
1644 methods in a class have the same name, and the correct one is chosen
1645 (at compile time) depending on the argument types.
1646 The rules for choosing the correct method are (as expected) more complicated
1647 in C++ than in Java, but given a set of overloaded methods
1648 generated by @code{gcjh} the C++ compiler will choose
1649 the expected one.
1650
1651 Common assemblers and linkers are not aware of C++ overloading,
1652 so the standard implementation strategy is to encode the
1653 parameter types of a method into its assembly-level name.
1654 This encoding is called @dfn{mangling},
1655 and the encoded name is the @dfn{mangled name}.
1656 The same mechanism is used to implement Java overloading.
1657 For C++/Java interoperability, it is important that both the Java
1658 and C++ compilers use the @emph{same} encoding scheme.
1659
1660 @subsection Static methods
1661
1662 Static Java methods are invoked in @acronym{CNI} using the standard
1663 C++ syntax, using the @code{::} operator rather
1664 than the @code{.} operator.  
1665
1666 @noindent For example:
1667
1668 @example
1669 jint i = java::lang::Math::round((jfloat) 2.3);
1670 @end example
1671
1672 @noindent C++ method definition syntax is used to define a static native method.
1673 For example:
1674
1675 @example
1676 #include <java/lang/Integer>
1677 java::lang::Integer*
1678 java::lang::Integer::getInteger(jstring str)
1679 @{
1680   ...
1681 @}
1682 @end example
1683
1684
1685 @subsection Object Constructors
1686
1687 Constructors are called implicitly as part of object allocation
1688 using the @code{new} operator.  
1689
1690 @noindent For example:
1691
1692 @example
1693 java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);
1694 @end example
1695
1696 Java does not allow a constructor to be a native method.
1697 This limitation can be coded round however because a constructor
1698 can @emph{call} a native method.
1699
1700
1701 @subsection Instance methods
1702
1703 Calling a Java instance method from a C++ @acronym{CNI} method is done 
1704 using the standard C++ syntax, e.g.:
1705
1706 @example
1707 // @r{First create the Java object.}
1708 java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);
1709 // @r{Now call a method.}
1710 jint prim_value = x->intValue();
1711 if (x->longValue == 0) 
1712   ...
1713 @end example
1714
1715 @noindent Defining a Java native instance method is also done the natural way:
1716
1717 @example
1718 #include <java/lang/Integer.h>
1719
1720 jdouble
1721 java::lang:Integer::doubleValue()
1722 @{
1723   return (jdouble) value;
1724 @}
1725 @end example
1726
1727
1728 @subsection Interface methods
1729
1730 In Java you can call a method using an interface reference.  This is
1731 supported, but not completely.  @xref{Interfaces}.
1732
1733
1734
1735
1736 @node Strings
1737 @section Strings
1738
1739 @acronym{CNI} provides a number of utility functions for
1740 working with Java Java @code{String} objects.
1741 The names and interfaces are analogous to those of @acronym{JNI}.
1742
1743
1744 @deftypefun jstring JvNewString (const char* @var{chars}, jsize @var{len})
1745 Returns a Java @code{String} object with characters from the C string
1746 @var{chars} up to the index @var{len} in that array.
1747 @end deftypefun
1748
1749 @deftypefun jstring JvNewStringLatin1 (const char* @var{bytes}, jsize @var{len})
1750 Returns a Java @code{String} made up of @var{len} bytes from @var{bytes}.
1751 @end deftypefun
1752
1753
1754 @deftypefun jstring JvNewStringLatin1 (const char* @var{bytes})
1755 As above but the length of the @code{String} is @code{strlen(@var{bytes})}.
1756 @end deftypefun
1757
1758 @deftypefun jstring JvNewStringUTF (const char* @var{bytes})
1759 Returns a @code{String} which is made up of the UTF encoded characters
1760 present in the C string @var{bytes}.
1761 @end deftypefun
1762
1763 @deftypefun jchar* JvGetStringChars (jstring @var{str})
1764 Returns a pointer to an array of characters making up the @code{String} @var{str}.
1765 @end deftypefun
1766
1767 @deftypefun int JvGetStringUTFLength (jstring @var{str})
1768 Returns the number of bytes required to encode the contents of the
1769 @code{String} @var{str} in UTF-8.
1770 @end deftypefun
1771
1772 @deftypefun jsize JvGetStringUTFRegion (jstring @var{str}, jsize @var{start}, jsize @var{len}, char* @var{buf})
1773 Puts the UTF-8 encoding of a region of the @code{String} @var{str} into 
1774 the buffer @code{buf}.  The region to fetch is marked by @var{start} and @var{len}.
1775
1776 Note that @var{buf} is a buffer, not a C string.  It is @emph{not} 
1777 null terminated.
1778 @end deftypefun
1779
1780
1781 @node Mixing with C++
1782 @section Interoperating with C/C++
1783
1784 Because @acronym{CNI} is designed to represent Java classes and methods it
1785 cannot be mixed readily with C/C++ types.
1786
1787 One important restriction is that Java classes cannot have non-Java
1788 type instance or static variables and cannot have methods which take
1789 non-Java types as arguments or return non-Java types.
1790
1791 @noindent None of the following is possible with CNI:
1792
1793 @example
1794
1795 class ::MyClass : public java::lang::Object
1796 @{
1797    char* variable;  // @r{char* is not a valid Java type.}
1798 @}
1799
1800
1801 uint
1802 ::SomeClass::someMethod (char *arg)
1803 @{
1804   .
1805   .
1806   .
1807 @}   // @r{@code{uint} is not a valid Java type, neither is @code{char*}}
1808 @end example
1809
1810 @noindent Of course, it is ok to use C/C++ types within the scope of a method:
1811
1812
1813 @example
1814 jint
1815 ::SomeClass::otherMethod (jstring str)
1816 @{
1817    char *arg = ...
1818    .
1819    .
1820    .
1821 @}
1822 @end example
1823
1824 @subsection RawData
1825
1826 The above restriction can be problematic, so @acronym{CNI} includes the
1827 @code{gnu.gcj.RawData} class.  The @code{RawData} class is a
1828 @dfn{non-scanned reference} type.  In other words variables declared
1829 of type @code{RawData} can contain any data and are not checked by the
1830 compiler or memory manager in any way.
1831
1832 This means that you can put C/C++ data structures (including classes)
1833 in your @acronym{CNI} classes, as long as you use the appropriate cast.
1834
1835 @noindent Here are some examples:
1836
1837 @example
1838
1839 class ::MyClass : public java::lang::Object
1840 @{
1841    gnu.gcj.RawData string;
1842
1843    MyClass ();
1844    gnu.gcj.RawData getText ();
1845    void printText ();
1846 @}
1847
1848 ::MyClass::MyClass ()
1849 @{
1850    char* text = ...
1851    string = text;
1852 @}
1853
1854 gnu.gcj.RawData
1855 ::MyClass::getText ()
1856 @{
1857    return string;
1858 @}
1859
1860 void
1861 ::MyClass::printText ()
1862 @{
1863   printf("%s\n", (char*) string);
1864 @}
1865 @end example
1866
1867
1868 @subsection RawDataManaged
1869
1870 @code{gnu.gcj.RawDataManaged} is another type used to indicate special data used 
1871 by native code. Unlike the @code{RawData} type, fields declared as 
1872 @code{RawDataManaged} will be "marked" by the memory manager and 
1873 considered for garbage collection.  
1874
1875 Native data which is allocated using CNI's @code{JvAllocBytes()}
1876 function and stored in a @code{RawDataManaged} will be automatically 
1877 freed when the Java object it is associated with becomes unreachable.
1878
1879 @subsection Native memory allocation
1880
1881 @deftypefun void* JvAllocBytes (jsize @var{size})
1882 Allocates @var{size} bytes from the heap.  The memory returned is zeroed.
1883 This memory is not scanned for pointers by the garbage collector, but will 
1884 be freed if no references to it are discovered.
1885
1886 This function can be useful if you need to associate some native data with a
1887 Java object. Using a CNI's special @code{RawDataManaged} type, native data 
1888 allocated with @code{JvAllocBytes} will be automatically freed when the Java 
1889 object itself becomes unreachable.
1890 @end deftypefun
1891
1892 @subsection Posix signals
1893
1894 On Posix based systems the @code{libgcj} library uses several signals
1895 internally.  @acronym{CNI} code should not attempt to use the same
1896 signals as doing so may cause @code{libgcj} and/or the @acronym{CNI}
1897 code to fail.
1898
1899 SIGSEGV is used on many systems to generate
1900 @code{NullPointerExceptions}.  SIGCHLD is used internally by
1901 @code{Runtime.exec()}.  Several other signals (that vary from platform to
1902 platform) can be used by the memory manager and by
1903 @code{Thread.interrupt()}.
1904
1905 @node Exception Handling
1906 @section Exception Handling
1907
1908 While C++ and Java share a common exception handling framework,
1909 things are not yet perfectly integrated.  The main issue is that the
1910 run-time type information facilities of the two
1911 languages are not integrated.
1912
1913 Still, things work fairly well.  You can throw a Java exception from
1914 C++ using the ordinary @code{throw} construct, and this
1915 exception can be caught by Java code.  Similarly, you can catch an
1916 exception thrown from Java using the C++ @code{catch}
1917 construct.
1918
1919 @noindent Here is an example:
1920
1921 @example
1922 if (i >= count)
1923    throw new java::lang::IndexOutOfBoundsException();
1924 @end example
1925
1926 Normally, G++ will automatically detect when you are writing C++
1927 code that uses Java exceptions, and handle them appropriately.
1928 However, if C++ code only needs to execute destructors when Java
1929 exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.  Sample
1930 problematic code:
1931
1932 @example
1933 struct S @{ ~S(); @};
1934
1935 extern void bar();    // @r{Is implemented in Java and may throw exceptions.}
1936
1937 void foo()
1938 @{
1939   S s;
1940   bar();
1941 @}
1942 @end example
1943
1944 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
1945 a missing routine called @code{__gxx_personality_v0}.
1946
1947 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
1948 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
1949 @code{#pragma GCC java_exceptions} at the head of the
1950 file.  This @code{#pragma} must appear before any
1951 functions that throw or catch exceptions, or run destructors when
1952 exceptions are thrown through them.
1953
1954 @node Synchronization
1955 @section Synchronization
1956
1957 Each Java object has an implicit monitor.
1958 The Java VM uses the instruction @code{monitorenter} to acquire
1959 and lock a monitor, and @code{monitorexit} to release it.
1960
1961 The corresponding CNI macros are @code{JvMonitorEnter} and 
1962 @code{JvMonitorExit} (JNI has similar  methods @code{MonitorEnter}
1963 and @code{MonitorExit}).  
1964
1965
1966 The Java source language does not provide direct access to these primitives.
1967 Instead, there is a @code{synchronized} statement that does an
1968 implicit @code{monitorenter} before entry to the block,
1969 and does a @code{monitorexit} on exit from the block.
1970 Note that the lock has to be released even when the block is abnormally
1971 terminated by an exception, which means there is an implicit
1972 @code{try finally} surrounding synchronization locks.
1973
1974 From C++, it makes sense to use a destructor to release a lock.
1975 @acronym{CNI} defines the following utility class:
1976
1977 @example
1978 class JvSynchronize() @{
1979   jobject obj;
1980   JvSynchronize(jobject o) @{ obj = o; JvMonitorEnter(o); @}
1981   ~JvSynchronize() @{ JvMonitorExit(obj); @}
1982 @};
1983 @end example
1984
1985 So this Java code:
1986
1987 @example
1988 synchronized (OBJ)
1989 @{
1990    CODE
1991 @}
1992 @end example
1993
1994 @noindent might become this C++ code:
1995
1996 @example
1997 @{
1998    JvSynchronize dummy (OBJ);
1999    CODE;
2000 @}
2001 @end example
2002
2003 Java also has methods with the @code{synchronized} attribute.
2004 This is equivalent to wrapping the entire method body in a
2005 @code{synchronized} statement.
2006 (Alternatively, an implementation could require the caller to do
2007 the synchronization.  This is not practical for a compiler, because
2008 each virtual method call would have to test at run-time if
2009 synchronization is needed.)  Since in @command{gcj}
2010 the @code{synchronized} attribute is handled by the
2011 method implementation, it is up to the programmer
2012 of a synchronized native method to handle the synchronization
2013 (in the C++ implementation of the method).
2014 In other words, you need to manually add @code{JvSynchronize}
2015 in a @code{native synchronized} method.
2016
2017 @node Invocation
2018 @section Invocation
2019
2020 CNI permits C++ applications to make calls into Java classes, in addition to
2021 allowing Java code to call into C++. Several functions, known as the 
2022 @dfn{invocation API}, are provided to support this.
2023
2024 @deftypefun jint JvCreateJavaVM (void* @var{vm_args})
2025 Initializes the Java runtime. This function performs essential initialization
2026 of the threads interface, garbage collector, exception handling and other key
2027 aspects of the runtime. It must be called once by an application with
2028 a non-Java @code{main()} function, before any other Java or CNI calls are made.
2029 It is safe, but not recommended, to call @code{JvCreateJavaVM()} more than
2030 once provided it is only called from a single thread.
2031 The @var{vmargs} parameter can be used to specify initialization parameters 
2032 for the Java runtime. It may be @code{NULL}.
2033 This function returns @code{0} upon success, or @code{-1} if the runtime is
2034 already initialized.
2035
2036 @emph{Note:} In GCJ 3.1, the @code{vm_args} parameter is ignored. It may be 
2037 used in a future release.
2038 @end deftypefun
2039
2040 @deftypefun java::lang::Thread* JvAttachCurrentThread (jstring @var{name}, java::lang::ThreadGroup* @var{group})
2041 Registers an existing thread with the Java runtime.  This must be called once
2042 from each thread, before that thread makes any other Java or CNI calls. It
2043 must be called after @code{JvCreateJavaVM}.
2044 @var{name} specifies a name for the thread. It may be @code{NULL}, in which 
2045 case a name will be generated.
2046 @var{group} is the ThreadGroup in which this thread will be a member. If it
2047 is @code{NULL}, the thread will be a member of the main thread group.
2048 The return value is the Java @code{Thread} object that represents the thread.
2049 It is safe to call @code{JvAttachCurrentThread()} more than once from the same
2050 thread. If the thread is already attached, the call is ignored and the current
2051 thread object is returned.
2052 @end deftypefun
2053
2054 @deftypefun jint JvDetachCurrentThread ()
2055 Unregisters a thread from the Java runtime. This should be called by threads
2056 that were attached using @code{JvAttachCurrentThread()}, after they have 
2057 finished making calls to Java code. This ensures that any resources associated
2058 with the thread become eligible for garbage collection.
2059 This function returns @code{0} upon success, or @code{-1} if the current thread
2060 is not attached.
2061 @end deftypefun
2062
2063 @subsection Handling uncaught exceptions
2064
2065 If an exception is thrown from Java code called using the invocation API, and
2066 no handler for the exception can be found, the runtime will abort the
2067 application. In order to make the application more robust, it is recommended 
2068 that code which uses the invocation API be wrapped by a top-level try/catch 
2069 block that catches all Java exceptions.
2070
2071 @subsection Example
2072
2073 The following code demonstrates the use of the invocation API. In this
2074 example, the C++ application initializes the Java runtime and attaches
2075 itself. The @code{java.lang.System} class is initialized in order to
2076 access its @code{out} field, and a Java string is printed. Finally, the thread
2077 is detached from the runtime once it has finished making Java calls. Everything
2078 is wrapped with a try/catch block to provide a default handler for any uncaught 
2079 exceptions.
2080
2081 The example can be compiled with @command{c++ test.cc -lgcj}.
2082
2083 @example
2084 // test.cc
2085 #include <gcj/cni.h>
2086 #include <java/lang/System.h>
2087 #include <java/io/PrintStream.h>
2088 #include <java/lang/Throwable.h>
2089
2090 int main(int argc, char *argv)
2091 @{
2092   using namespace java::lang;
2093   
2094   try
2095   @{
2096     JvCreateJavaVM(NULL);
2097     JvAttachCurrentThread(NULL, NULL);
2098
2099     String *message = JvNewStringLatin1("Hello from C++");
2100     JvInitClass(&System::class$);
2101     System::out->println(message);
2102
2103     JvDetachCurrentThread();
2104   @}
2105   catch (Throwable *t)
2106   @{
2107     System::err->println(JvNewStringLatin1("Unhandled Java exception:"));
2108     t->printStackTrace();
2109   @}
2110 @}
2111 @end example
2112
2113 @node Reflection
2114 @section Reflection
2115
2116 Reflection is possible with CNI code, it functions similarly to how it
2117 functions with JNI@.
2118
2119 @c clean this up...  I mean, what are the types jfieldID and jmethodID in JNI?
2120 The types @code{jfieldID} and @code{jmethodID}
2121 are as in JNI@.
2122
2123 @noindent The functions:
2124
2125 @itemize
2126 @item @code{JvFromReflectedField},
2127 @item @code{JvFromReflectedMethod},
2128 @item @code{JvToReflectedField}
2129 @item @code{JvToFromReflectedMethod}
2130 @end itemize
2131
2132 @noindent will be added shortly, as will other functions corresponding to JNI@.
2133
2134
2135 @node System properties
2136 @chapter System properties
2137
2138 The runtime behavior of the @code{libgcj} library can be modified by setting
2139 certain system properties.  These properties can be compiled into the program
2140 using the @code{-D@var{name}[=@var{value}]} option to @command{gcj} or by
2141 setting them explicitly in the program by calling the
2142 @code{java.lang.System.setProperty()} method.  Some system properties are only
2143 used for informational purposes (like giving a version number or a user name).
2144 A program can inspect the current value of a property by calling the
2145 @code{java.lang.System.getProperty()} method.
2146
2147 @menu
2148 * Standard Properties::         Standard properties supported by @code{libgcj}
2149 * GNU Classpath Properties::    Properties found in Classpath based libraries
2150 * libgcj Runtime Properties::   Properties specific to @code{libgcj}
2151 @end menu
2152
2153 @node Standard Properties
2154 @section Standard Properties
2155
2156 The following properties are normally found in all implementations of the core
2157 libraries for the Java language.
2158
2159 @table @gcctabopt
2160
2161 @item java.version
2162 The @code{libgcj} version number.
2163
2164 @item java.vendor
2165 Set to @samp{The Free Software Foundation, Inc.}
2166
2167 @item java.vendor.url
2168 Set to @uref{http://gcc.gnu.org/java/}.
2169
2170 @item java.home
2171 The directory where @code{gcj} was installed.  Taken from the @code{--prefix}
2172 option given to @command{configure}.
2173
2174 @item java.class.version
2175 The class format version number supported by the libgcj byte code interpreter.
2176 (Currently @samp{46.0})
2177
2178 @item java.vm.specification.version
2179 The Virtual Machine Specification version implemented by @code{libgcj}.
2180 (Currently @samp{1.0})
2181
2182 @item java.vm.specification.vendor
2183 The name of the Virtual Machine specification designer.
2184
2185 @item java.vm.specification.name
2186 The name of the Virtual Machine specification
2187 (Set to @samp{Java Virtual Machine Specification}).
2188
2189 @item java.vm.version
2190 The @command{gcj} version number.
2191
2192 @item java.vm.vendor
2193 Set to @samp{The Free Software Foundation, Inc.}
2194
2195 @item java.vm.name
2196 Set to @samp{GNU libgcj}.
2197
2198 @item java.specification.version
2199 The Runtime Environment specification version implemented by @code{libgcj}.
2200 (Currently set to @samp{1.3})
2201
2202 @item java.specification.vendor
2203 The Runtime Environment specification designer.
2204
2205 @item java.specification.name
2206 The name of the Runtime Environment specification
2207 (Set to @samp{Java Platform API Specification}).
2208
2209 @item java.class.path
2210 The paths (jar files, zip files and directories) used for finding class files.
2211
2212 @item java.library.path
2213 Directory path used for finding native libraries.
2214
2215 @item java.io.tmpdir
2216 The directory used to put temporary files in.
2217
2218 @item java.compiler
2219 Name of the Just In Time compiler to use by the byte code interpreter.
2220 Currently not used in @code{libgcj}.
2221
2222 @item java.ext.dirs
2223 Directories containing jar files with extra libraries.  Will be used when
2224 resolving classes.  Currently not used in @code{libgcj}.
2225
2226 @item java.protocol.handler.pkgs
2227 A @samp{|} separated list of package names that is used to find classes that
2228 implement handlers for @code{java.net.URL}.
2229
2230 @item java.rmi.server.codebase
2231 A list of URLs that is used by the @code{java.rmi.server.RMIClassLoader}
2232 to load classes from.
2233
2234 @item jdbc.drivers
2235 A list of class names that will be loaded by the @code{java.sql.DriverManager}
2236 when it starts up.
2237
2238 @item file.separator
2239 The separator used in when directories are included in a filename
2240 (normally @samp{/} or @samp{\} ).
2241
2242 @item file.encoding
2243 The default character encoding used when converting platform native files to
2244 Unicode (usually set to @samp{8859_1}).
2245
2246 @item path.separator
2247 The standard separator used when a string contains multiple paths
2248 (normally @samp{:} or @samp{;}), the string is usually not a valid character
2249 to use in normal directory names.)
2250
2251 @item line.separator
2252 The default line separator used on the platform (normally @samp{\n}, @samp{\r}
2253 or a combination of those two characters).
2254
2255 @item policy.provider
2256 The class name used for the default policy provider returned by
2257 @code{java.security.Policy.getPolicy}.
2258
2259 @item user.name
2260 The name of the user running the program.  Can be the full name, the login name
2261 or empty if unknown.
2262
2263 @item user.home
2264 The default directory to put user specific files in.
2265
2266 @item user.dir
2267 The current working directory from which the program was started.
2268
2269 @item user.language
2270 The default language as used by the @code{java.util.Locale} class.
2271
2272 @item user.region
2273 The default region as used by the @code{java.util.Local} class.
2274
2275 @item user.variant
2276 The default variant of the language and region local used.
2277
2278 @item user.timezone
2279 The default timezone as used by the @code{java.util.TimeZone} class.
2280
2281 @item os.name
2282 The operating system/kernel name that the program runs on.
2283
2284 @item os.arch
2285 The hardware that we are running on.
2286
2287 @item os.version
2288 The version number of the operating system/kernel.
2289
2290 @item awt.appletWarning
2291 The string to display when an untrusted applet is displayed.
2292 Returned by @code{java.awt.Window.getWarningString()} when the window is
2293 ``insecure''.
2294
2295 @item awt.toolkit
2296 The class name used for initializing the default @code{java.awt.Toolkit}. 
2297 Defaults to @code{gnu.awt.gtk.GtkToolkit}.
2298
2299 @item http.proxyHost
2300 Name of proxy host for http connections.
2301
2302 @item http.proxyPort
2303 Port number to use when a proxy host is in use.
2304
2305 @end table
2306
2307 @node GNU Classpath Properties
2308 @section GNU Classpath Properties
2309
2310 @code{libgcj} is based on the GNU Classpath (Essential Libraries for Java) a
2311 GNU project to create free core class libraries for use with virtual machines
2312 and compilers for the Java language.  The following properties are common to
2313 libraries based on GNU Classpath.
2314
2315 @table @gcctabopt
2316
2317 @item gcj.dumpobject
2318 Enables printing serialization debugging by the @code{java.io.ObjectInput} and
2319 @code{java.io.ObjectOutput} classes when set to something else then the empty
2320 string.  Only used when running a debug build of the library.
2321
2322 @item gnu.classpath.vm.shortname
2323 This is a succint name of the virtual machine.  For @code{libgcj},
2324 this will always be @samp{libgcj}.
2325
2326 @item gnu.classpath.home.url
2327 A base URL used for finding system property files (e.g.,
2328 @file{classpath.security}).  By default this is a @samp{file:} URL
2329 pointing to the @file{lib} directory under @samp{java.home}.
2330
2331 @end table
2332
2333 @node libgcj Runtime Properties
2334 @section libgcj Runtime Properties
2335
2336 The following properties are specific to the @code{libgcj} runtime and will
2337 normally not be found in other core libraries for the java language.
2338
2339 @table @gcctabopt
2340
2341 @item java.fullversion
2342 The combination of @code{java.vm.name} and @code{java.vm.version}.
2343
2344 @item java.vm.info
2345 Same as @code{java.fullversion}.
2346
2347 @item impl.prefix
2348 Used by the @code{java.net.DatagramSocket} class when set to something else
2349 then the empty string.  When set all newly created @code{DatagramSocket}s will
2350 try to load a class @code{java.net.[impl.prefix]DatagramSocketImpl} instead of
2351 the normal @code{java.net.PlainDatagramSocketImpl}.
2352
2353 @item gnu.gcj.progname
2354 The name that was used to invoked the program.
2355
2356 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.demangle
2357 Whether names in a stack trace should be demangled.  Defaults to @code{true}.
2358
2359 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.sanitize
2360 Whether calls to initialize exceptions and starting the runtime system
2361 should be removed from the stack trace.  Only done when names are
2362 demangled.  Defaults to @code{true}.
2363
2364 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.remove_unknown
2365 Whether calls to unknown functions (class and method names are unknown)
2366 should be removed from the stack trace.  Only done when the stack is
2367 sanitized.  Ignored if this means no stack trace information would be
2368 available anymore.  Defaults to @code{true}.
2369
2370 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.remove_interpreter
2371 Whether runtime interpreter calls (methods in the @code{_Jv_InterpMethod} class
2372 and functions starting with @samp{ffi_}) should be removed from the stack
2373 trace.  Only done when the stack is sanitized.  Defaults to @code{true}.
2374
2375
2376 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.use_addr2line
2377 Whether an external process (@command{addr2line} or @command{addr2name.awk})
2378 should be used as fallback to convert the addresses to function names when
2379 the runtime is unable to do it through @code{dladdr}.
2380
2381 @item gnu.gcj.runtime.VMClassLoader.library_control
2382 This controls how shared libraries are automatically loaded by the
2383 built-in class loader.  By default, or if this property is set to
2384 @samp{full}, a full search is done for each requested class.  If this
2385 property is set to @samp{cache}, then any failed lookups are cached
2386 and not tried again.  If this property is set to @samp{never}, then
2387 lookups are never done.  For more information, @xref{Extensions}.
2388
2389 @item gnu.gcj.jit.compiler
2390 @c FIXME we should probably have a whole node on this...
2391 This is the full path to @command{gcj} executable which should be
2392 used to compile classes just-in-time when
2393 @code{ClassLoader.defineClass} is called.  If not set, @command{gcj}
2394 will not be invoked by the runtime; this can also be controlled via
2395 @code{Compiler.disable}.
2396
2397 @item gnu.gcj.jit.options
2398 This is a space-separated string of options which should be passed to
2399 @command{gcj} when in JIT mode.  If not set, a sensible default is
2400 chosen.
2401
2402 @item gnu.gcj.jit.cachedir
2403 This is the directory where cached shared library files are
2404 stored.  If not set, JIT compilation is disabled.  This should never
2405 be set to a directory that is writable by any other user.
2406
2407 @end table
2408
2409
2410 @node Resources
2411 @chapter Resources
2412
2413 While writing @command{gcj} and @code{libgcj} we have, of course, relied
2414 heavily on documentation from Sun Microsystems.  In particular we have
2415 used The Java Language Specification (both first and second editions),
2416 the Java Class Libraries (volumes one and two), and the Java Virtual
2417 Machine Specification.  In addition we've used the online documentation
2418 at @uref{http://java.sun.com/}.
2419
2420 The current @command{gcj} home page is
2421 @uref{http://gcc.gnu.org/java/}.
2422
2423 For more information on gcc, see @uref{http://gcc.gnu.org/}.
2424
2425 Some @code{libgcj} testing is done using the Mauve test suite.  This is
2426 a free software Java class library test suite which is being written
2427 because the JCK is not free.  See
2428 @uref{http://sources.redhat.com/mauve/} for more information.
2429
2430 @bye