* lang.opt (-freduced-reflection): New option.
[official-gcc.git] / gcc / java / gcj.texi
blobae7bcb7532b306c8ba4515aca160c61a7549601d
1 \input texinfo @c -*-texinfo-*-
2 @setfilename gcj.info
3 @settitle Guide to GNU gcj
5 @c Merge the standard indexes into a single one.
6 @syncodeindex fn cp
7 @syncodeindex vr cp
8 @syncodeindex ky cp
9 @syncodeindex pg cp
10 @syncodeindex tp cp
12 @include gcc-common.texi
14 @c Note: When reading this manual you'll find lots of strange
15 @c circumlocutions like ``compiler for the Java language''.
16 @c This is necessary due to Sun's restrictions on the use of
17 @c the word ``Java'.
19 @c When this manual is copyrighted.
20 @set copyrights-gcj 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
22 @c Versions
23 @set which-gcj GCC-@value{version-GCC}
25 @copying
26 @c man begin COPYRIGHT
27 Copyright @copyright{} @value{copyrights-gcj} Free Software Foundation, Inc.
29 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
30 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
31 any later version published by the Free Software Foundation; with the
32 Invariant Sections being ``GNU General Public License'', the Front-Cover
33 texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
34 (see below).  A copy of the license is included in the
35 @c man end
36 section entitled
37 ``GNU Free Documentation License''.
38 @ignore
39 @c man begin COPYRIGHT
40 man page gfdl(7).
41 @c man end
42 @end ignore
44 @c man begin COPYRIGHT
46 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
48      A GNU Manual
50 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
52      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
53      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
54      funds for GNU development.
55 @c man end
56 @end copying
58 @ifinfo
59 @format
60 @dircategory Programming
61 @direntry
62 * Gcj: (gcj).               Ahead-of-time compiler for the Java language
63 @end direntry
65 @dircategory Individual utilities
66 @direntry
67 * gcjh: (gcj)Invoking gcjh.
68                             Generate header files from Java class files
69 * gjnih: (gcj)Invoking gjnih.
70                             Generate JNI header files from Java class files
71 * jv-scan: (gcj)Invoking jv-scan.
72                             Print information about Java source files
73 * jcf-dump: (gcj)Invoking jcf-dump.
74                             Print information about Java class files
75 * gij: (gcj)Invoking gij.   GNU interpreter for Java bytecode
76 * gcj-dbtool: (gcj)Invoking gcj-dbtool.
77                             Tool for manipulating class file databases.
78 * jv-convert: (gcj)Invoking jv-convert.
79                             Convert file from one encoding to another
80 * grmic: (gcj)Invoking grmic.
81                             Generate stubs for Remote Method Invocation.
82 * grmiregistry: (gcj)Invoking grmiregistry.
83                             The remote object registry.
84 @end direntry
85 @end format
87 @insertcopying
88 @end ifinfo
90 @titlepage
91 @title GNU gcj
92 @author Tom Tromey
94 @page
95 @vskip 0pt plus 1filll
96 For the @value{which-gcj} Version*
97 @sp 1
98 Published by the Free Software Foundation @*
99 51 Franklin Street, Fifth Floor@*
100 Boston, MA 02110-1301, USA@*
101 @sp 1
102 @insertcopying
103 @end titlepage
104 @contents
105 @page
108 @node Top
109 @top Introduction
111 This manual describes how to use @command{gcj}, the GNU compiler for the
112 Java programming language.  @command{gcj} can generate both @file{.class}
113 files and object files, and it can read both Java source code and
114 @file{.class} files.
116 @menu
117 * Copying::              The GNU General Public License
118 * GNU Free Documentation License::
119                         How you can share and copy this manual
120 * Invoking gcj::        Compiler options supported by @command{gcj}
121 * Compatibility::       Compatibility between gcj and other tools for Java
122 * Invoking gcjh::       Generate header files from class files
123 * Invoking gjnih::      Generate JNI header files from class files
124 * Invoking jv-scan::    Print information about source files
125 * Invoking jcf-dump::   Print information about class files
126 * Invoking gij::        Interpreting Java bytecodes
127 * Invoking gcj-dbtool:: Tool for manipulating class file databases.
128 * Invoking jv-convert:: Converting from one encoding to another
129 * Invoking grmic::      Generate stubs for Remote Method Invocation.
130 * Invoking grmiregistry:: The remote object registry.
131 * About CNI::           Description of the Compiled Native Interface
132 * System properties::   Modifying runtime behavior of the libgcj library
133 * Resources::           Where to look for more information
134 * Index::               Index.
135 @end menu
138 @include gpl.texi
140 @include fdl.texi
143 @node Invoking gcj
144 @chapter Invoking gcj
146 @c man title gcj Ahead-of-time compiler for the Java language
148 @ignore
149 @c man begin SYNOPSIS gcj
150 gcj [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-d} @var{dir}@dots{}]
151     [@option{--CLASSPATH}=@var{path}] [@option{--classpath}=@var{path}]
152     [@option{-f}@var{option}@dots{}] [@option{--encoding}=@var{name}]
153     [@option{--main}=@var{classname}] [@option{-D}@var{name}[=@var{value}]@dots{}]
154     [@option{-C}] [@option{--resource} @var{resource-name}] [@option{-d} @var{directory}]
155     [@option{-W}@var{warn}@dots{}]
156     @var{sourcefile}@dots{}
157 @c man end
158 @c man begin SEEALSO gcj
159 gcc(1), gcjh(1), gjnih(1), gij(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
160 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
161 @c man end
162 @end ignore
164 @c man begin DESCRIPTION gcj
166 As @command{gcj} is just another front end to @command{gcc}, it supports many
167 of the same options as gcc.  @xref{Option Summary, , Option Summary,
168 gcc, Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.  This manual only documents the
169 options specific to @command{gcj}.
171 @c man end
173 @menu
174 * Input and output files::
175 * Input Options::               How gcj finds files
176 * Encodings::                   Options controlling source file encoding
177 * Warnings::                    Options controlling warnings specific to gcj
178 * Linking::                     Options for making an executable
179 * Code Generation::             Options controlling the output of gcj
180 * Configure-time Options::      Options you won't use
181 @end menu
183 @c man begin OPTIONS gcj
185 @node Input and output files
186 @section Input and output files
188 A @command{gcj} command is like a @command{gcc} command, in that it
189 consists of a number of options and file names.  The following kinds
190 of input file names are supported:
192 @table @gcctabopt
193 @item @var{file}.java
194 Java source files.
195 @item @var{file}.class
196 Java bytecode files.
197 @item @var{file}.zip
198 @itemx @var{file}.jar
199 An archive containing one or more @code{.class} files, all of
200 which are compiled.  The archive may be compressed.  Files in
201 an archive which don't end with @samp{.class} are treated as
202 resource files; they are compiled into the resulting object file
203 as @samp{core:} URLs.
204 @item @@@var{file}
205 A file containing a whitespace-separated list of input file names.
206 (Currently, these must all be @code{.java} source files, but that
207 may change.)
208 Each named file is compiled, just as if it had been on the command line.
209 @item @var{library}.a
210 @itemx @var{library}.so
211 @itemx -l@var{libname}
212 Libraries to use when linking.  See the @command{gcc} manual.
213 @end table
215 You can specify more than one input file on the @command{gcj} command line,
216 in which case they will all be compiled.  If you specify a
217 @code{-o @var{FILENAME}}
218 option, all the input files will be compiled together, producing a
219 single output file, named @var{FILENAME}.
220 This is allowed even when using @code{-S} or @code{-c},
221 but not when using @code{-C} or @code{--resource}.
222 (This is an extension beyond the what plain @command{gcc} allows.)
223 (If more than one input file is specified, all must currently
224 be @code{.java} files, though we hope to fix this.)
226 @node Input Options
227 @section Input Options
229 @cindex class path
231 @command{gcj} has options to control where it looks to find files it needs.
232 For instance, @command{gcj} might need to load a class that is referenced
233 by the file it has been asked to compile.  Like other compilers for the
234 Java language, @command{gcj} has a notion of a @dfn{class path}.  There are
235 several options and environment variables which can be used to
236 manipulate the class path.  When @command{gcj} looks for a given class, it
237 searches the class path looking for matching @file{.class} or
238 @file{.java} file.  @command{gcj} comes with a built-in class path which
239 points at the installed @file{libgcj.jar}, a file which contains all the
240 standard classes.
242 In the below, a directory or path component can refer either to an
243 actual directory on the filesystem, or to a @file{.zip} or @file{.jar}
244 file, which @command{gcj} will search as if it is a directory.
246 @table @gcctabopt
247 @item -I@var{dir}
248 All directories specified by @code{-I} are kept in order and prepended
249 to the class path constructed from all the other options.  Unless
250 compatibility with tools like @code{javac} is important, we recommend
251 always using @code{-I} instead of the other options for manipulating the
252 class path.
254 @item --classpath=@var{path}
255 This sets the class path to @var{path}, a colon-separated list of paths
256 (on Windows-based systems, a semicolon-separate list of paths).
257 This does not override the builtin (``boot'') search path.
259 @item --CLASSPATH=@var{path}
260 Deprecated synonym for @code{--classpath}.
262 @item --bootclasspath=@var{path}
263 Where to find the standard builtin classes, such as @code{java.lang.String}.
265 @item --extdirs=@var{path}
266 For each directory in the @var{path}, place the contents of that
267 directory at the end of the class path.
269 @item CLASSPATH
270 This is an environment variable which holds a list of paths.
271 @end table
273 The final class path is constructed like so:
275 @itemize @bullet
276 @item
277 First come all directories specified via @code{-I}.
279 @item
280 If @option{--classpath} is specified, its value is appended.
281 Otherwise, if the @code{CLASSPATH} environment variable is specified,
282 then its value is appended.
283 Otherwise, the current directory (@code{"."}) is appended.
285 @item
286 If @code{--bootclasspath} was specified, append its value.
287 Otherwise, append the built-in system directory, @file{libgcj.jar}.
289 @item
290 Finally, if @code{--extdirs} was specified, append the contents of the
291 specified directories at the end of the class path.  Otherwise, append
292 the contents of the built-in extdirs at @code{$(prefix)/share/java/ext}.
293 @end itemize
295 The classfile built by @command{gcj} for the class @code{java.lang.Object}
296 (and placed in @code{libgcj.jar}) contains a special zero length
297 attribute @code{gnu.gcj.gcj-compiled}. The compiler looks for this
298 attribute when loading @code{java.lang.Object} and will report an error
299 if it isn't found, unless it compiles to bytecode (the option
300 @code{-fforce-classes-archive-check} can be used to override this
301 behavior in this particular case.)
303 @table @gcctabopt
304 @item -fforce-classes-archive-check
305 This forces the compiler to always check for the special zero length
306 attribute @code{gnu.gcj.gcj-compiled} in @code{java.lang.Object} and
307 issue an error if it isn't found.
308 @end table
310 @node Encodings
311 @section Encodings
313 The Java programming language uses Unicode throughout.  In an effort to
314 integrate well with other locales, @command{gcj} allows @file{.java} files
315 to be written using almost any encoding.  @command{gcj} knows how to
316 convert these encodings into its internal encoding at compile time.
318 You can use the @code{--encoding=@var{NAME}} option to specify an
319 encoding (of a particular character set) to use for source files.  If
320 this is not specified, the default encoding comes from your current
321 locale.  If your host system has insufficient locale support, then
322 @command{gcj} assumes the default encoding to be the @samp{UTF-8} encoding
323 of Unicode.
325 To implement @code{--encoding}, @command{gcj} simply uses the host
326 platform's @code{iconv} conversion routine.  This means that in practice
327 @command{gcj} is limited by the capabilities of the host platform.
329 The names allowed for the argument @code{--encoding} vary from platform
330 to platform (since they are not standardized anywhere).  However,
331 @command{gcj} implements the encoding named @samp{UTF-8} internally, so if
332 you choose to use this for your source files you can be assured that it
333 will work on every host.
336 @node Warnings
337 @section Warnings
339 @command{gcj} implements several warnings.  As with other generic
340 @command{gcc} warnings, if an option of the form @code{-Wfoo} enables a
341 warning, then @code{-Wno-foo} will disable it.  Here we've chosen to
342 document the form of the warning which will have an effect -- the
343 default being the opposite of what is listed.
345 @table @gcctabopt
346 @item -Wredundant-modifiers
347 With this flag, @command{gcj} will warn about redundant modifiers.  For
348 instance, it will warn if an interface method is declared @code{public}.
350 @item -Wextraneous-semicolon
351 This causes @command{gcj} to warn about empty statements.  Empty statements
352 have been deprecated.
354 @item -Wno-out-of-date
355 This option will cause @command{gcj} not to warn when a source file is
356 newer than its matching class file.  By default @command{gcj} will warn
357 about this.
359 @item -Wno-deprecated
360 Warn if a deprecated class, method, or field is referred to.
362 @item -Wunused
363 This is the same as @command{gcc}'s @code{-Wunused}.
365 @item -Wall
366 This is the same as @code{-Wredundant-modifiers -Wextraneous-semicolon
367 -Wunused}.
368 @end table
371 @node Linking
372 @section Linking
374 To turn a Java application into an executable program,
375 you need to link it with the needed libraries, just as for C or C++.
376 The linker by default looks for a global function named @code{main}.
377 Since Java does not have global functions, and a
378 collection of Java classes may have more than one class with a
379 @code{main} method, you need to let the linker know which of those
380 @code{main} methods it should invoke when starting the application.
381 You can do that in any of these ways:
383 @itemize @bullet
384 @item
385 Specify the class containing the desired @code{main} method
386 when you link the application, using the @code{--main} flag,
387 described below.
388 @item
389 Link the Java package(s) into a shared library (dll) rather than an
390 executable.  Then invoke the application using the @code{gij} program,
391 making sure that @code{gij} can find the libraries it needs.
392 @item
393 Link the Java packages(s) with the flag @code{-lgij}, which links
394 in the @code{main} routine from the @code{gij} command.
395 This allows you to select the class whose @code{main} method you
396 want to run when you run the application.  You can also use
397 other @code{gij} flags, such as @code{-D} flags to set properties.
398 Using the @code{-lgij} library (rather than the @code{gij} program
399 of the previous mechanism) has some advantages: it is compatible with
400 static linking, and does not require configuring or installing libraries.
401 @end itemize
403 These @code{gij} options relate to linking an executable:
405 @table @gcctabopt
406 @item --main=@var{CLASSNAME}
407 This option is used when linking to specify the name of the class whose
408 @code{main} method should be invoked when the resulting executable is
409 run.
411 @item -D@var{name}[=@var{value}]
412 This option can only be used with @code{--main}.  It defines a system
413 property named @var{name} with value @var{value}.  If @var{value} is not
414 specified then it defaults to the empty string.  These system properties
415 are initialized at the program's startup and can be retrieved at runtime
416 using the @code{java.lang.System.getProperty} method.
418 @item -lgij
419 Create an application whose command-line processing is that
420 of the @code{gij} command.
422 This option is an alternative to using @code{--main}; you cannot use both.
424 @item -static-libgcj
425 This option causes linking to be done against a static version of the
426 libgcj runtime library.  This option is only available if
427 corresponding linker support exists.
429 @strong{Caution:} Static linking of libgcj may cause essential parts
430 of libgcj to be omitted.  Some parts of libgcj use reflection to load
431 classes at runtime.  Since the linker does not see these references at
432 link time, it can omit the referred to classes.  The result is usually
433 (but not always) a @code{ClassNotFoundException} being thrown at
434 runtime. Caution must be used when using this option.  For more
435 details see:
436 @w{@uref{http://gcc.gnu.org/wiki/Statically%20linking%20libgcj}}
437 @end table
439 @node Code Generation
440 @section Code Generation
442 In addition to the many @command{gcc} options controlling code generation,
443 @command{gcj} has several options specific to itself.
445 @table @gcctabopt
447 @item -C
448 This option is used to tell @command{gcj} to generate bytecode
449 (@file{.class} files) rather than object code.
451 @item --resource @var{resource-name}
452 This option is used to tell @command{gcj} to compile the contents of a
453 given file to object code so it may be accessed at runtime with the core
454 protocol handler as @samp{core:/@var{resource-name}}.  Note that
455 @var{resource-name} is the name of the resource as found at runtime; for
456 instance, it could be used in a call to @code{ResourceBundle.getBundle}.
457 The actual file name to be compiled this way must be specified
458 separately.
460 @item -d @var{directory}
461 When used with @code{-C}, this causes all generated @file{.class} files
462 to be put in the appropriate subdirectory of @var{directory}.  By
463 default they will be put in subdirectories of the current working
464 directory.
466 @item -fno-bounds-check
467 By default, @command{gcj} generates code which checks the bounds of all
468 array indexing operations.  With this option, these checks are omitted, which
469 can improve performance for code that uses arrays extensively.  Note that this 
470 can result in unpredictable behavior if the code in question actually does 
471 violate array bounds constraints.  It is safe to use this option if you are 
472 sure that your code will never throw an @code{ArrayIndexOutOfBoundsException}.
474 @item -fno-store-check
475 Don't generate array store checks.  When storing objects into arrays, a runtime
476 check is normally generated in order to ensure that the object is assignment
477 compatible with the component type of the array (which may not be known
478 at compile-time).  With this option, these checks are omitted.  This can 
479 improve performance for code which stores objects into arrays frequently.
480 It is safe to use this option if you are sure your code will never throw an 
481 @code{ArrayStoreException}.
483 @item -fjni
484 With @command{gcj} there are two options for writing native methods: CNI
485 and JNI@.  By default @command{gcj} assumes you are using CNI@.  If you are
486 compiling a class with native methods, and these methods are implemented
487 using JNI, then you must use @code{-fjni}.  This option causes
488 @command{gcj} to generate stubs which will invoke the underlying JNI
489 methods.
491 @item -fno-assert
492 Don't recognize the @code{assert} keyword.  This is for compatibility
493 with older versions of the language specification.
495 @item -fno-optimize-static-class-initialization
496 When the optimization level is greater or equal to @code{-O2},
497 @command{gcj} will try to optimize the way calls into the runtime are made
498 to initialize static classes upon their first use (this optimization
499 isn't carried out if @code{-C} was specified.) When compiling to native
500 code, @code{-fno-optimize-static-class-initialization} will turn this
501 optimization off, regardless of the optimization level in use.
503 @item --disable-assertions[=@var{class-or-package}]
504 Don't include code for checking assertions in the compiled code.
505 If @code{=@var{class-or-package}} is missing disables assertion code
506 generation for all classes, unless overridden by a more
507 specific @code{--enable-assertions} flag.
508 If @var{class-or-package} is a class name, only disables generating
509 assertion checks within the named class or its inner classes.
510 If @var{class-or-package} is a package name, disables generating
511 assertion checks within the named package or a subpackage.
513 By default, assertions are enabled when generating class files
514 or when not optimizing, and disabled when generating optimized binaries.
516 @item --enable-assertions[=@var{class-or-package}]
517 Generates code to check assertions.  The option is perhaps misnamed,
518 as you still need to turn on assertion checking at run-time,
519 and we don't support any easy way to do that.
520 So this flag isn't very useful yet, except to partially override
521 @code{--disable-assertions}.
523 @item -findirect-dispatch
524 @command{gcj} has a special binary compatibility ABI, which is enabled
525 by the @code{-findirect-dispatch} option.  In this mode, the code
526 generated by @command{gcj} honors the binary compatibility guarantees
527 in the Java Language Specification, and the resulting object files do
528 not need to be directly linked against their dependencies.  Instead,
529 all dependencies are looked up at runtime.  This allows free mixing of
530 interpreted and compiled code.
532 Note that, at present, @code{-findirect-dispatch} can only be used
533 when compiling @file{.class} files.  It will not work when compiling
534 from source.  CNI also does not yet work with the binary compatibility
535 ABI.  These restrictions will be lifted in some future release.
537 However, if you compile CNI code with the standard ABI, you can call
538 it from code built with the binary compatibility ABI.
540 @item -fbootstrap-classes
541 This option can be use to tell @code{libgcj} that the compiled classes
542 should be loaded by the bootstrap loader, not the system class loader.
543 By default, if you compile a class and link it into an executable, it
544 will be treated as if it was loaded using the system class loader.
545 This is convenient, as it means that things like
546 @code{Class.forName()} will search @samp{CLASSPATH} to find the
547 desired class.
549 @item -freduced-reflection
550 This option causes the code generated by @command{gcj} to contain a
551 reduced amount of the class meta-data used to support runtime
552 reflection. The cost of this savings is the loss of
553 the ability to use certain reflection capabilities of the standard
554 Java runtime environment. When set all meta-data except for that
555 which is needed to obtain correct runtime semantics is eliminated.
557 For code that does not use reflection (i.e. the methods in the
558 @code{java.lang.reflect} package), @code{-freduced-reflection}
559 will result in proper operation with a savings in executable code size.
561 JNI (@code{-fjni}) and the binary compatibility ABI
562 (@code{-findirect-dispatch}) do not work properly without full
563 reflection meta-data.  Because of this, it is an error to use these options
564 with @code{-freduced-reflection}.
566 @strong{Caution:} If there is no reflection meta-data, code that uses
567 a @code{SecurityManager} may not work properly.  Also calling
568 @code{Class.forName()} may fail if the calling method has no
569 reflection meta-data.
571 @end table
574 @node Configure-time Options
575 @section Configure-time Options
577 Some @command{gcj} code generations options affect the resulting ABI, and
578 so can only be meaningfully given when @code{libgcj}, the runtime
579 package, is configured.  @code{libgcj} puts the appropriate options from
580 this group into a @samp{spec} file which is read by @command{gcj}.  These
581 options are listed here for completeness; if you are using @code{libgcj}
582 then you won't want to touch these options.
584 @table @gcctabopt
585 @item -fuse-boehm-gc
586 This enables the use of the Boehm GC bitmap marking code.  In particular
587 this causes @command{gcj} to put an object marking descriptor into each
588 vtable.
590 @item -fhash-synchronization
591 By default, synchronization data (the data used for @code{synchronize},
592 @code{wait}, and @code{notify}) is pointed to by a word in each object.
593 With this option @command{gcj} assumes that this information is stored in a
594 hash table and not in the object itself.
596 @item -fuse-divide-subroutine
597 On some systems, a library routine is called to perform integer
598 division.  This is required to get exception handling correct when
599 dividing by zero.
601 @item -fcheck-references
602 On some systems it's necessary to insert inline checks whenever
603 accessing an object via a reference.  On other systems you won't need
604 this because null pointer accesses are caught automatically by the
605 processor.
606 @end table
608 @c man end
610 @node Compatibility
611 @chapter Compatibility with the Java Platform
613 As we believe it is important that the Java platform not be fragmented,
614 @command{gcj} and @code{libgcj} try to conform to the relevant Java
615 specifications.  However, limited manpower and incomplete and unclear
616 documentation work against us.  So, there are caveats to using
617 @command{gcj}.
619 @menu
620 * Limitations::                 
621 * Extensions::                  
622 @end menu
624 @node Limitations
625 @section Standard features not yet supported
627 This list of compatibility issues is by no means complete.
629 @itemize @bullet
630 @item
631 @command{gcj} implements the JDK 1.2 language.  It supports inner classes
632 and the new 1.4 @code{assert} keyword.  It does not yet support the Java 2
633 @code{strictfp} keyword (it recognizes the keyword but ignores it).  
635 @item
636 @code{libgcj} is largely compatible with the JDK 1.2 libraries.
637 However, @code{libgcj} is missing many packages, most notably
638 @code{java.awt}.  There are also individual missing classes and methods.
639 We currently do not have a list showing differences between
640 @code{libgcj} and the Java 2 platform.
642 @item
643 Sometimes the @code{libgcj} implementation of a method or class differs
644 from the JDK implementation.  This is not always a bug.  Still, if it
645 affects you, it probably makes sense to report it so that we can discuss
646 the appropriate response.
648 @item
649 @command{gcj} does not currently allow for piecemeal replacement of
650 components within @code{libgcj}. Unfortunately, programmers often want
651 to use newer versions of certain packages, such as those provided by
652 the Apache Software Foundation's Jakarta project.  This has forced us
653 to place the @code{org.w3c.dom} and @code{org.xml.sax} packages into
654 their own libraries, separate from @code{libgcj}.  If you intend to
655 use these classes, you must link them explicitly with
656 @code{-l-org-w3c-dom} and @code{-l-org-xml-sax}.  Future versions of
657 @command{gcj} may not have this restriction.
658 @end itemize
660 @node Extensions
661 @section Extra features unique to gcj
663 The main feature of @command{gcj} is that it can compile programs written in
664 the Java programming language to native code.  Most extensions that have been
665 added are to facilitate this functionality.
667 @itemize @bullet
668 @item
669 @command{gcj} makes it easy and efficient to mix code written in Java and C++.
670 @xref{About CNI}, for more info on how to use this in your programs.
672 @item
673 When you compile your classes into a shared library they can be automatically
674 loaded by the @code{libgcj} system classloader.  When trying to load a class
675 @code{gnu.pkg.SomeClass} the system classloader will first try to load the
676 shared library @file{lib-gnu-pkg-SomeClass.so}, if that fails to load the
677 class then it will try to load @file{lib-gnu-pkg.so} and finally when the
678 class is still not loaded it will try to load @file{lib-gnu.so}.  Note that
679 all @samp{.}s will be transformed into @samp{-}s and that searching
680 for inner classes starts with their outermost outer class.  If the class
681 cannot be found this way the system classloader tries to use
682 the @code{libgcj} bytecode interpreter to load the class from the standard
683 classpath.  This process can be controlled to some degree via the
684 @code{gnu.gcj.runtime.VMClassLoader.library_control} property;
685 @xref{libgcj Runtime Properties}.
687 @item
688 @code{libgcj} includes a special @samp{gcjlib} URL type.  A URL of
689 this form is like a @code{jar} URL, and looks like
690 @samp{gcjlib:/path/to/shared/library.so!/path/to/resource}.  An access
691 to one of these URLs causes the shared library to be @code{dlopen()}d,
692 and then the resource is looked for in that library.  These URLs are
693 most useful when used in conjunction with @code{java.net.URLClassLoader}.
694 Note that, due to implementation limitations, currently any such URL
695 can be accessed by only one class loader, and libraries are never
696 unloaded.  This means some care must be exercised to make sure that
697 a @code{gcjlib} URL is not accessed by more than one class loader at once.
698 In a future release this limitation will be lifted, and such
699 libraries will be mapped privately.
701 @item
702 A program compiled by @command{gcj} will examine the
703 @env{GCJ_PROPERTIES} environment variable and change its behavior in
704 some ways.  In particular @env{GCJ_PROPERTIES} holds a list of
705 assignments to global properties, such as would be set with the
706 @option{-D} option to @command{java}.  For instance,
707 @samp{java.compiler=gcj} is a valid (but currently meaningless)
708 setting.
709 @cindex GCJ_PROPERTIES
710 @vindex GCJ_PROPERTIES
712 @end itemize
715 @node Invoking gcjh
716 @chapter Invoking gcjh
718 @c man title gcjh generate header files from Java class files
720 @c man begin DESCRIPTION gcjh
722 The @code{gcjh} program is used to generate header files from class
723 files.  It can generate both CNI and JNI header files, as well as stub
724 implementation files which can be used as a basis for implementing the
725 required native methods.
727 @c man end
729 @ignore
730 @c man begin SYNOPSIS gcjh
731 gcjh [@option{-stubs}] [@option{-jni}]
732     [@option{-force}] [@option{-old}] [@option{-trace}] [@option{-J} @var{option}]
733     [@option{-add} @var{text}] [@option{-append} @var{text}] [@option{-friend} @var{text}]
734     [@option{-preprend} @var{text}]
735     [@option{--classpath}=@var{path}] [@option{--CLASSPATH}=@var{path}]
736     [@option{--bootclasspath}=@var{path}]
737     [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-d} @var{dir}@dots{}]
738     [@option{-o} @var{file}] [@option{-td} @var{dir}]
739     [@option{-M}] [@option{-MM}] [@option{-MD}] [@option{-MMD}]
740     [@option{--version}] [@option{--help}] [@option{-v}] [@option{--verbose}]
741     @var{classname}@dots{}
742 @c man end
743 @c man begin SEEALSO gcjh
744 gcc(1), gcj(1), gij(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
745 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
746 @c man end
747 @end ignore
749 @c man begin OPTIONS gcjh
751 @table @gcctabopt
752 @item -stubs
753 This causes @code{gcjh} to generate stub files instead of header files.
754 By default the stub file will be named after the class, with a suffix of
755 @samp{.cc}.  In JNI mode, the default output file will have the suffix
756 @samp{.c}.
758 @item -jni
759 This tells @code{gcjh} to generate a JNI header or stub.  By default,
760 CNI headers are generated.
762 @item -force
763 This option forces @code{gcjh} to write the output file.
765 @item -old
766 This option is accepted but ignored for compatibility.
768 @item -trace
769 This option is accepted but ignored for compatibility.
771 @item -J @var{option}
772 This option is accepted but ignored for compatibility.
774 @item -add @var{text}
775 Inserts @var{text} into the class body.  This is ignored in JNI mode.
777 @item -append @var{text}
778 Inserts @var{text} into the header file after the class declaration.
779 This is ignored in JNI mode.
781 @item -friend @var{text}
782 Inserts @var{text} into the class as a @code{friend} declaration.
783 This is ignored in JNI mode.
785 @item -prepend @var{text}
786 Inserts @var{text} into the header file before the class declaration.
787 This is ignored in JNI mode.
789 @item --classpath=@var{path}
790 @itemx --CLASSPATH=@var{path}
791 @itemx --bootclasspath=@var{path}
792 @itemx -I@var{directory}
793 @itemx -d @var{directory}
794 @itemx -o @var{file}
795 These options are all identical to the corresponding @command{gcj} options.
797 @item -o @var{file}
798 Sets the output file name.  This cannot be used if there is more than
799 one class on the command line.
801 @item -td @var{directory}
802 Sets the name of the directory to use for temporary files.
804 @item -M
805 Print all dependencies to stdout; suppress ordinary output.
807 @item -MM
808 Print non-system dependencies to stdout; suppress ordinary output.
810 @item -MD
811 Print all dependencies to stdout.
813 @item -MMD
814 Print non-system dependencies to stdout.
816 @item --help
817 Print help about @code{gcjh} and exit.  No further processing is done.
819 @item --version
820 Print version information for @code{gcjh} and exit.  No further
821 processing is done.
823 @item -v, --verbose
824 Print extra information while running.
825 @end table
827 All remaining options are considered to be names of classes.
829 @c man end
831 @node Invoking gjnih
832 @chapter Invoking gjnih
834 @c man title gjnih generate JNI header files from Java class files
836 @c man begin DESCRIPTION gjnih
838 The @code{gjnih} program is used to generate JNI header files from class
839 files.  Running it is equivalent to running @code{gcjh -jni}.
841 @c man end
843 @ignore
844 @c man begin SYNOPSIS gjnih
845 gjnih [@option{-stubs}] [@option{-jni}]
846     [@option{-force}] [@option{-old}] [@option{-trace}] [@option{-J} @var{option}]
847     [@option{-add} @var{text}] [@option{-append} @var{text}] [@option{-friend} @var{text}]
848     [@option{-preprend} @var{text}]
849     [@option{--classpath}=@var{path}] [@option{--CLASSPATH}=@var{path}]
850     [@option{--bootclasspath}=@var{path}]
851     [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-d} @var{dir}@dots{}]
852     [@option{-o} @var{file}] [@option{-td} @var{dir}]
853     [@option{-M}] [@option{-MM}] [@option{-MD}] [@option{-MMD}]
854     [@option{--version}] [@option{--help}] [@option{-v}] [@option{--verbose}]
855     @var{classname}@dots{}
856 @c man end
857 @c man begin SEEALSO gjnih
858 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), gij(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
859 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
860 @c man end
861 @end ignore
863 @c man begin OPTIONS gjnih
865 @table @gcctabopt
866 @item -stubs
867 This causes @code{gjnih} to generate stub files instead of header files.
868 By default the stub file will be named after the class, with a suffix of
869 @samp{.c}.
871 @item -jni
872 This option specifies the default behavior which is to generate a JNI
873 header or stub.
875 @item -force
876 This option forces @code{gjnih} to write the output file.
878 @item -old
879 This option is accepted but ignored for compatibility.
881 @item -trace
882 This option is accepted but ignored for compatibility.
884 @item -J @var{option}
885 This option is accepted but ignored for compatibility.
887 @item -add @var{text}
888 Inserts @var{text} into the class body.  This is ignored in by
889 @code{gjnih}.
891 @item -append @var{text}
892 Inserts @var{text} into the header file after the class declaration.
893 This is ignored in by @code{gjnih}.
895 @item -friend @var{text}
896 Inserts @var{text} into the class as a @code{friend} declaration.
897 This is ignored by @code{gjnih}.
899 @item -prepend @var{text}
900 Inserts @var{text} into the header file before the class declaration.
901 This is ignored in by @code{gjnih}.
903 @item --classpath=@var{path}
904 @itemx --CLASSPATH=@var{path}
905 @itemx --bootclasspath=@var{path}
906 @itemx -I@var{directory}
907 @itemx -d @var{directory}
908 @itemx -o @var{file}
909 These options are all identical to the corresponding @command{gcj} options.
911 @item -o @var{file}
912 Sets the output file name.  This cannot be used if there is more than
913 one class on the command line.
915 @item -td @var{directory}
916 Sets the name of the directory to use for temporary files.
918 @item -M
919 Print all dependencies to stdout; suppress ordinary output.
921 @item -MM
922 Print non-system dependencies to stdout; suppress ordinary output.
924 @item -MD
925 Print all dependencies to stdout.
927 @item -MMD
928 Print non-system dependencies to stdout.
930 @item --help
931 Print help about @code{gjnih} and exit.  No further processing is done.
933 @item --version
934 Print version information for @code{gjnih} and exit.  No further
935 processing is done.
937 @item -v, --verbose
938 Print extra information while running.
939 @end table
941 All remaining options are considered to be names of classes.
943 @c man end
945 @node Invoking jv-scan
946 @chapter Invoking jv-scan
948 @c man title jv-scan print information about Java source file
950 @c man begin DESCRIPTION jv-scan
952 The @code{jv-scan} program can be used to print information about a Java
953 source file (@file{.java} file).
955 @c man end
957 @ignore
958 @c man begin SYNOPSIS jv-scan
959 jv-scan [@option{--no-assert}] [@option{--complexity}] 
960     [@option{--encoding}=@var{name}] [@option{--print-main}] 
961     [@option{--list-class}] [@option{--list-filename}]
962     [@option{--version}] [@option{--help}]
963     [@option{-o} @var{file}] @var{inputfile}@dots{}
964 @c man end
965 @c man begin SEEALSO jv-scan
966 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), gij(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
967 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
968 @c man end
969 @end ignore
971 @c man begin OPTIONS jv-scan
973 @table @gcctabopt
974 @item --no-assert
975 Don't recognize the @code{assert} keyword, for backwards compatibility
976 with older versions of the language specification.
978 @item --complexity
979 This prints a complexity measure, related to cyclomatic complexity, for
980 each input file.
982 @item --encoding=@var{name}
983 This works like the corresponding @command{gcj} option.
985 @item --print-main
986 This prints the name of the class in this file containing a @code{main}
987 method.
989 @item --list-class
990 This lists the names of all classes defined in the input files.
992 @item --list-filename
993 If @code{--list-class} is given, this option causes @code{jv-scan} to
994 also print the name of the file in which each class was found.
996 @item -o @var{file}
997 Print output to the named file.
999 @item --help
1000 Print help, then exit.
1002 @item --version
1003 Print version number, then exit.
1004 @end table
1006 @c man end
1008 @node Invoking jcf-dump
1009 @chapter Invoking jcf-dump
1011 @c man title jcf-dump print information about Java class files
1013 @ignore
1014 @c man begin SYNOPSIS jcf-dump
1015 jcf-dump [@option{-c}] [@option{--javap}]
1016     [@option{--classpath}=@var{path}] [@option{--CLASSPATH}=@var{path}]
1017     [@option{-I}@var{dir}@dots{}] [@option{-o} @var{file}]
1018     [@option{--version}] [@option{--help}] [@option{-v}] [@option{--verbose}]
1019     @var{classname}@dots{}
1020 @c man end
1021 @c man begin SEEALSO jcf-dump
1022 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), gij(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
1023 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
1024 @c man end
1025 @end ignore
1027 @c man begin DESCRIPTION jcf-dump
1029 This is a class file examiner, similar to @code{javap}.  It will print
1030 information about a number of classes, which are specified by class name
1031 or file name.
1033 @c man end
1035 @c man begin OPTIONS jcf-dump
1037 @table @gcctabopt
1038 @item -c
1039 Disassemble method bodies.  By default method bodies are not printed.
1041 @item --print-constants
1042 Print the constant pool.  When printing a reference to a constant
1043 also print its index in the constant pool.
1045 @item --javap
1046 Generate output in @code{javap} format.  The implementation of this
1047 feature is very incomplete.
1049 @item --classpath=@var{path}
1050 @itemx --CLASSPATH=@var{path}
1051 @itemx -I@var{directory}
1052 @itemx -o @var{file}
1053 These options as the same as the corresponding @command{gcj} options.
1055 @item --help
1056 Print help, then exit.
1058 @item --version
1059 Print version number, then exit.
1061 @item -v, --verbose
1062 Print extra information while running.
1063 Implies @code{--print-constants}.
1064 @end table
1066 @c man end
1068 @node Invoking gij
1069 @chapter Invoking gij
1071 @c man title gij GNU interpreter for Java bytecode
1073 @ignore
1074 @c man begin SYNOPSIS gij
1075 gij [@option{OPTION}] @dots{} @var{JARFILE} [@var{ARGS}@dots{}]
1077 gij [@option{-jar}] [@option{OPTION}] @dots{} @var{CLASS} [@var{ARGS}@dots{}]
1078   [@option{-cp} @var{path}] [@option{-classpath} @var{path}]
1079   [@option{-D}@var{name}[=@var{value}]@dots{}]
1080   [@option{-ms=}@var{number}] [@option{-mx=}@var{number}]
1081   [@option{-X@var{argument}}] [@option{-verbose}] [@option{-verbose:class}]
1082   [@option{--showversion}] [@option{--version}] [@option{--help}][@option{-?}]
1083 @c man end
1084 @c man begin SEEALSO gij
1085 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
1086 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
1087 @c man end
1088 @end ignore
1090 @c man begin DESCRIPTION gij
1092 @code{gij} is a Java bytecode interpreter included with @code{libgcj}.
1093 @code{gij} is not available on every platform; porting it requires a
1094 small amount of assembly programming which has not been done for all the
1095 targets supported by @command{gcj}.
1097 The primary argument to @code{gij} is the name of a class or, with
1098 @code{-jar}, a jar file.  Options before this argument are interpreted
1099 by @code{gij}; remaining options are passed to the interpreted program.
1101 If a class name is specified and this class does not have a @code{main}
1102 method with the appropriate signature (a @code{static void} method with
1103 a @code{String[]} as its sole argument), then @code{gij} will print an
1104 error and exit.
1106 If a jar file is specified then @code{gij} will use information in it to
1107 determine which class' @code{main} method will be invoked.
1109 @code{gij} will invoke the @code{main} method with all the remaining
1110 command-line options.
1112 Note that @code{gij} is not limited to interpreting code.  Because
1113 @code{libgcj} includes a class loader which can dynamically load shared
1114 objects, it is possible to give @code{gij} the name of a class which has
1115 been compiled and put into a shared library on the class path.
1117 @c man end
1119 @c man begin OPTIONS gij
1121 @table @gcctabopt
1122 @item -cp @var{path}
1123 @itemx -classpath @var{path}
1124 Set the initial class path.  The class path is used for finding
1125 class and resource files.  If specified, this option overrides the
1126 @code{CLASSPATH} environment variable.  Note that this option is
1127 ignored if @code{-jar} is used.
1129 @item -D@var{name}[=@var{value}]
1130 This defines a system property named @var{name} with value @var{value}.
1131 If @var{value} is not specified then it defaults to the empty string.
1132 These system properties are initialized at the program's startup and can
1133 be retrieved at runtime using the @code{java.lang.System.getProperty}
1134 method.
1136 @item -ms=@var{number}
1137 Equivalent to @code{-Xms}.
1139 @item -mx=@var{number}
1140 Equivalent to @code{-Xmx}.
1142 @item -noverify
1143 Do not verify compliance of bytecode with the VM specification. In addition,
1144 this option disables type verification which is otherwise performed on BC-ABI
1145 compiled code.
1147 @item -X
1148 @itemx -X@var{argument}
1149 Supplying @code{-X} by itself will cause @code{gij} to list all the
1150 supported @code{-X} options.  Currently these options are supported:
1152 @table @gcctabopt
1153 @item -Xms@var{size}
1154 Set the initial heap size.
1156 @item -Xmx@var{size}
1157 Set the maximum heap size.
1159 @item -Xss@var{size}
1160 Set the thread stack size.
1161 @end table
1163 Unrecognized @code{-X} options are ignored, for compatibility with
1164 other runtimes.
1166 @item -jar
1167 This indicates that the name passed to @code{gij} should be interpreted
1168 as the name of a jar file, not a class.
1170 @item --help
1171 @itemx -?
1172 Print help, then exit.
1174 @item --showversion
1175 Print version number and continue.
1177 @item --fullversion
1178 Print detailed version information, then exit.
1180 @item --version
1181 Print version number, then exit.
1183 @item -verbose
1184 @itemx -verbose:class
1185 Each time a class is initialized, print a short message on standard error.
1186 @end table
1188 @code{gij} also recognizes and ignores the following options, for
1189 compatibility with existing application launch scripts:
1190 @code{-client}, @code{-server}, @code{-hotspot}, @code{-jrockit},
1191 @code{-agentlib}, @code{-agentpath}, @code{-debug}, @code{-d32},
1192 @code{-d64}, @code{-javaagent}, @code{-noclassgc}, @code{-verify},
1193 and @code{-verifyremote}.
1195 @c man end
1197 @node Invoking gcj-dbtool
1198 @chapter Invoking gcj-dbtool.
1200 @c man title gcj-dbtool Manipulate class file mapping databases for libgcj
1202 @ignore
1203 @c man begin SYNOPSIS gcj-dbtool
1204 gcj-dbtool @option{OPTION} @var{DBFILE} [@option{MORE}] @dots{}
1206 gcj-dbtool [@option{-0}] [@option{-}] [@option{-n}] [@option{-a}] [@option{-f}]
1207   [@option{-t}] [@option{-l}] [@option{-p} [@var{LIBDIR}]]
1208   [@option{-v}] [@option{-m}] [@option{--version}] [@option{--help}]
1210 @c man end
1211 @c man begin SEEALSO gij
1212 gcc(1), gcj(1), gcjh(1), jv-scan(1), jcf-dump(1), gfdl(7),
1213 and the Info entries for @file{gcj} and @file{gcc}.
1214 @c man end
1215 @end ignore
1217 @c man begin DESCRIPTION gcj-dbtool
1219 @code{gcj-dbtool} is a tool for creating and manipulating class file
1220 mapping databases.  @code{libgcj} can use these databases to find a
1221 shared library corresponding to the bytecode representation of a
1222 class.  This functionality is useful for ahead-of-time compilation of
1223 a program that has no knowledge of @code{gcj}.
1225 @code{gcj-dbtool} works best if all the jar files added to it are
1226 compiled using @code{-findirect-dispatch}.
1228 Note that @code{gcj-dbtool} is currently available as ``preview
1229 technology''.  We believe it is a reasonable way to allow
1230 application-transparent ahead-of-time compilation, but this is an
1231 unexplored area.  We welcome your comments.
1233 @c man end
1235 @c man begin OPTIONS gcj-dbtool
1237 @table @gcctabopt
1238 @item -n @var{DBFILE} [@var{SIZE}]
1239 This creates a new database.  Currently, databases cannot be resized;
1240 you can choose a larger initial size if desired.  The default size is
1241 32,749.
1243 @item -a @var{DBFILE} @var{JARFILE} @var{LIB}
1244 @itemx -f @var{DBFILE} @var{JARFILE} @var{LIB}
1245 This adds a jar file to the database.  For each class file in the jar,
1246 a cryptographic signature of the bytecode representation of the class
1247 is recorded in the database.  At runtime, a class is looked up by its
1248 signature and the compiled form of the class is looked for in the
1249 corresponding shared library.  The @option{-a} option will verify
1250 that @var{LIB} exists before adding it to the database; @option{-f}
1251 skips this check.
1253 @item [@option{-}][@option{-0}] -m @var{DBFILE} @var{DBFILE},[@var{DBFILE}]
1254 Merge a number of databases.  The output database overwrites any
1255 existing database.  To add databases into an existing database,
1256 include the destination in the list of sources.
1258 If @option{-} or @option{-0} are used, the list of files to read is
1259 taken from standard input instead of the command line.  For
1260 @option{-0}, Input filenames are terminated by a null character
1261 instead of by whitespace.  Useful when arguments might contain white
1262 space.  The GNU find -print0 option produces input suitable for this
1263 mode.
1265 @item -t @var{DBFILE}
1266 Test a database.
1268 @item -l @var{DBFILE}
1269 List the contents of a database.
1271 @item -p
1272 Print the name of the default database.  If there is no default
1273 database, this prints a blank line.  If @var{LIBDIR} is specified, use
1274 it instead of the default library directory component of the database
1275 name.
1277 @item --help
1278 Print a help message, then exit.
1280 @item --version
1281 @itemx -v
1282 Print version information, then exit.
1284 @end table
1286 @c man end
1288 @node Invoking jv-convert
1289 @chapter Invoking jv-convert
1291 @c man title jv-convert Convert file from one encoding to another
1293 @c man begin SYNOPSIS jv-convert
1294 @command{jv-convert} [@option{OPTION}] @dots{} [@var{INPUTFILE} [@var{OUTPUTFILE}]]
1295 @ignore
1297   [@option{--encoding} @var{name}]
1298   [@option{--from} @var{name}]
1299   [@option{--to} @var{name}]
1300   [@option{-i} @var{file}] [@option{-o} @var{file}]
1301   [@option{--reverse}] [@option{--help}] [@option{--version}]
1302 @end ignore
1303 @c man end
1305 @c man begin DESCRIPTION jv-convert
1307 @command{jv-convert} is a utility included with @code{libgcj} which
1308 converts a file from one encoding to another.  It is similar to the Unix
1309 @command{iconv} utility.
1311 The encodings supported by @command{jv-convert} are platform-dependent.
1312 Currently there is no way to get a list of all supported encodings.
1314 @c man end
1316 @c man begin OPTIONS jv-convert
1318 @table @gcctabopt
1319 @item --encoding @var{name}
1320 @itemx --from @var{name}
1321 Use @var{name} as the input encoding.  The default is the current
1322 locale's encoding.
1324 @item --to @var{name}
1325 Use @var{name} as the output encoding.  The default is the
1326 @code{JavaSrc} encoding; this is ASCII with @samp{\u} escapes for
1327 non-ASCII characters.
1329 @item -i @var{file}
1330 Read from @var{file}.  The default is to read from standard input.
1332 @item -o @var{file}
1333 Write to @var{file}.  The default is to write to standard output.
1335 @item --reverse
1336 Swap the input and output encodings.
1338 @item --help
1339 Print a help message, then exit.
1341 @item --version
1342 Print version information, then exit.
1343 @end table
1345 @c man end
1347 @node Invoking grmic
1348 @chapter Invoking grmic
1350 @c man title grmic Generate stubs for Remote Method Invocation
1352 @c man begin SYNOPSIS grmic
1353 @command{grmic} [@option{OPTION}] @dots{} @var{class} @dots{}
1354 @ignore
1355   [@option{-keep}]
1356   [@option{-keepgenerated}]
1357   [@option{-v1.1}]
1358   [@option{-vcompat}]
1359   [@option{-v1.2}]
1360   [@option{-nocompile}]
1361   [@option{-verbose}]
1362   [@option{-d} @var{directory}]
1363   [@option{-help}]
1364   [@option{-version}]
1365 @end ignore
1366 @c man end
1368 @c man begin DESCRIPTION grmic
1370 @command{grmic} is a utility included with @code{libgcj} which generates
1371 stubs for remote objects.
1373 @c FIXME: Add real information here.
1374 @c This really isn't much more than the --help output.
1376 Note that this program isn't yet fully compatible with the JDK
1377 @command{grmic}.  Some options, such as @option{-classpath}, are
1378 recognized but currently ignored.  We have left these options
1379 undocumented for now.
1381 Long options can also be given with a GNU-style leading @samp{--}.  For
1382 instance, @option{--help} is accepted.
1384 @c man end
1386 @c man begin OPTIONS grmic
1388 @table @gcctabopt
1389 @item -keep
1390 @itemx -keepgenerated
1391 By default, @command{grmic} deletes intermediate files.  Either of these
1392 options causes it not to delete such files.
1394 @item -v1.1
1395 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons for the 1.1
1396 protocol version.
1398 @item -vcompat
1399 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons compatible with both
1400 the 1.1 and 1.2 protocol versions.  This is the default.
1402 @item -v1.2
1403 Cause @command{grmic} to create stubs and skeletons for the 1.2
1404 protocol version.
1406 @item -nocompile
1407 Don't compile the generated files.
1409 @item -verbose
1410 Print information about what @command{grmic} is doing.
1412 @item -d @var{directory}
1413 Put output files in @var{directory}.  By default the files are put in
1414 the current working directory.
1416 @item -help
1417 Print a help message, then exit.
1419 @item -version
1420 Print version information, then exit.
1421 @end table
1423 @c man end
1426 @node Invoking grmiregistry
1427 @chapter Invoking grmiregistry
1429 @c man title grmiregistry Remote object registry
1431 @c man begin SYNOPSIS grmiregistry
1432 @command{grmic} [@option{OPTION}] @dots{} [@var{port}]
1433 @ignore
1434   [@option{--help}]
1435   [@option{--version}]
1436 @end ignore
1437 @c man end
1439 @c man begin DESCRIPTION grmiregistry
1441 @command{grmiregistry} starts a remote object registry on the current
1442 host.  If no port number is specified, then port 1099 is used.
1444 @c FIXME: Add real information here.
1445 @c This really isn't much more than the --help output.
1447 @c man end
1449 @c man begin OPTIONS grmiregistry
1451 @table @gcctabopt
1452 @item --help
1453 Print a help message, then exit.
1455 @item --version
1456 Print version information, then exit.
1457 @end table
1459 @c man end
1462 @node About CNI
1463 @chapter About CNI
1465 This documents CNI, the Compiled Native Interface,
1466 which is is a convenient way to write Java native methods using C++.
1467 This is a more efficient, more convenient, but less portable
1468 alternative to the standard JNI (Java Native Interface).
1470 @menu
1471 * Basic concepts::              Introduction to using CNI@.
1472 * Packages::                    How packages are mapped to C++.
1473 * Primitive types::             Handling primitive Java types in C++.
1474 * Reference types::             Handling Java reference types in C++.
1475 * Interfaces::                  How Java interfaces map to C++.
1476 * Objects and Classes::         C++ and Java classes.
1477 * Class Initialization::        How objects are initialized.
1478 * Object allocation::           How to create Java objects in C++.
1479 * Memory allocation::           How to allocate and free memory.
1480 * Arrays::                      Dealing with Java arrays in C++.
1481 * Methods::                     Java methods in C++.
1482 * Strings::                     Information about Java Strings.
1483 * Mixing with C++::             How CNI can interoperate with C++.
1484 * Exception Handling::          How exceptions are handled.
1485 * Synchronization::             Synchronizing between Java and C++.
1486 * Invocation::                  Starting the Java runtime from C++.
1487 * Reflection::                  Using reflection from C++.
1488 @end menu
1491 @node Basic concepts
1492 @section Basic concepts
1494 In terms of languages features, Java is mostly a subset
1495 of C++.  Java has a few important extensions, plus a powerful standard
1496 class library, but on the whole that does not change the basic similarity.
1497 Java is a hybrid object-oriented language, with a few native types,
1498 in addition to class types.  It is class-based, where a class may have
1499 static as well as per-object fields, and static as well as instance methods.
1500 Non-static methods may be virtual, and may be overloaded.  Overloading is
1501 resolved at compile time by matching the actual argument types against
1502 the parameter types.  Virtual methods are implemented using indirect calls
1503 through a dispatch table (virtual function table).  Objects are
1504 allocated on the heap, and initialized using a constructor method.
1505 Classes are organized in a package hierarchy.
1507 All of the listed attributes are also true of C++, though C++ has
1508 extra features (for example in C++ objects may be allocated not just
1509 on the heap, but also statically or in a local stack frame).  Because
1510 @command{gcj} uses the same compiler technology as G++ (the GNU
1511 C++ compiler), it is possible to make the intersection of the two
1512 languages use the same ABI (object representation and calling
1513 conventions).  The key idea in CNI is that Java objects are C++
1514 objects, and all Java classes are C++ classes (but not the other way
1515 around).  So the most important task in integrating Java and C++ is to
1516 remove gratuitous incompatibilities.
1518 You write CNI code as a regular C++ source file.  (You do have to use
1519 a Java/CNI-aware C++ compiler, specifically a recent version of G++.)
1521 @noindent A CNI C++ source file must have:
1523 @example
1524 #include <gcj/cni.h>
1525 @end example
1527 @noindent and then must include one header file for each Java class it uses, e.g.:
1529 @example
1530 #include <java/lang/Character.h>
1531 #include <java/util/Date.h>
1532 #include <java/lang/IndexOutOfBoundsException.h>
1533 @end example
1535 @noindent These header files are automatically generated by @code{gcjh}.
1538 CNI provides some functions and macros to make using Java objects and
1539 primitive types from C++ easier.  In general, these CNI functions and
1540 macros start with the @code{Jv} prefix, for example the function
1541 @code{JvNewObjectArray}.  This convention is used to avoid conflicts
1542 with other libraries.  Internal functions in CNI start with the prefix
1543 @code{_Jv_}.  You should not call these; if you find a need to, let us
1544 know and we will try to come up with an alternate solution.
1547 @subsection Limitations
1549 Whilst a Java class is just a C++ class that doesn't mean that you are
1550 freed from the shackles of Java, a @acronym{CNI} C++ class must adhere to the
1551 rules of the Java programming language.
1553 For example: it is not possible to declare a method in a CNI class
1554 that will take a C string (@code{char*}) as an argument, or to declare a
1555 member variable of some non-Java datatype.
1558 @node Packages
1559 @section Packages
1561 The only global names in Java are class names, and packages.  A
1562 @dfn{package} can contain zero or more classes, and also zero or more
1563 sub-packages.  Every class belongs to either an unnamed package or a
1564 package that has a hierarchical and globally unique name.
1566 A Java package is mapped to a C++ @dfn{namespace}.  The Java class
1567 @code{java.lang.String} is in the package @code{java.lang}, which is a
1568 sub-package of @code{java}.  The C++ equivalent is the class
1569 @code{java::lang::String}, which is in the namespace @code{java::lang}
1570 which is in the namespace @code{java}.
1572 @noindent Here is how you could express this:
1574 @example
1575 (// @r{Declare the class(es), possibly in a header file:}
1576 namespace java @{
1577   namespace lang @{
1578     class Object;
1579     class String;
1580     ...
1581   @}
1584 class java::lang::String : public java::lang::Object
1586   ...
1588 @end example
1590 @noindent The @code{gcjh} tool automatically generates the necessary namespace
1591 declarations.
1594 @subsection Leaving out package names
1596 Always using the fully-qualified name of a java class can be
1597 tiresomely verbose.  Using the full qualified name also ties the code
1598 to a single package making code changes necessary should the class
1599 move from one package to another.  The Java @code{package} declaration
1600 specifies that the following class declarations are in the named
1601 package, without having to explicitly name the full package
1602 qualifiers.  The @code{package} declaration can be
1603 followed by zero or more @code{import} declarations, which
1604 allows either a single class or all the classes in a package to be
1605 named by a simple identifier.  C++ provides something similar with the
1606 @code{using} declaration and directive.
1608 @noindent In Java:
1610 @example
1611 import @var{package-name}.@var{class-name};
1612 @end example
1614 @noindent allows the program text to refer to @var{class-name} as a shorthand for 
1615 the fully qualified name: @code{@var{package-name}.@var{class-name}}.
1618 @noindent To achieve the same effect C++, you have to do this:
1620 @example
1621 using @var{package-name}::@var{class-name};
1622 @end example
1625 @noindent Java can also cause imports on demand, like this:
1627 @example
1628 import @var{package-name}.*;
1629 @end example
1631 @noindent Doing this allows any class from the package @var{package-name} to be
1632 referred to only by its class-name within the program text.
1635 @noindent The same effect can be achieved in C++ like this:
1637 @example
1638 using namespace @var{package-name};
1639 @end example
1642 @node Primitive types
1643 @section Primitive types
1645 Java provides 8 @dfn{primitives} types which represent integers, floats, 
1646 characters and booleans (and also the void type).  C++ has its own
1647 very similar concrete types.  Such types in C++ however are not always
1648 implemented in the same way (an int might be 16, 32 or 64 bits for example) 
1649 so CNI provides a special C++ type for each primitive Java type:
1651 @multitable @columnfractions .20 .25 .60
1652 @item @strong{Java type}   @tab @strong{C/C++ typename} @tab @strong{Description}
1653 @item @code{char}        @tab @code{jchar}          @tab 16 bit Unicode character
1654 @item @code{boolean}     @tab @code{jboolean}       @tab logical (true or false) values
1655 @item @code{byte}        @tab @code{jbyte}          @tab 8-bit signed integer
1656 @item @code{short}       @tab @code{jshort}         @tab 16 bit signed integer
1657 @item @code{int}         @tab @code{jint}           @tab 32 bit signed integer
1658 @item @code{long}        @tab @code{jlong}          @tab 64 bit signed integer
1659 @item @code{float}       @tab @code{jfloat}         @tab 32 bit IEEE floating point number
1660 @item @code{double}      @tab @code{jdouble}        @tab 64 bit IEEE floating point number
1661 @item @code{void}        @tab @code{void}           @tab no value
1662 @end multitable
1664 When referring to a Java type You should always use these C++ typenames (e.g.: @code{jint})
1665 to avoid disappointment.
1668 @subsection Reference types associated with primitive types
1670 In Java each primitive type has an associated reference type, 
1671 e.g.: @code{boolean} has an associated @code{java.lang.Boolean.TYPE} class.
1672 In order to make working with such classes easier GCJ provides the macro
1673 @code{JvPrimClass}:
1675 @deffn macro JvPrimClass type
1676 Return a pointer to the @code{Class} object corresponding to the type supplied.
1678 @example
1679 JvPrimClass(void) @result{} java.lang.Void.TYPE
1680 @end example
1682 @end deffn
1685 @node Reference types
1686 @section Reference types
1688 A Java reference type is treated as a class in C++.  Classes and
1689 interfaces are handled this way.  A Java reference is translated to a
1690 C++ pointer, so for instance a Java @code{java.lang.String} becomes,
1691 in C++, @code{java::lang::String *}.
1693 CNI provides a few built-in typedefs for the most common classes:
1694 @multitable @columnfractions .30 .25 .60
1695 @item @strong{Java type} @tab @strong{C++ typename} @tab @strong{Description}
1696 @item @code{java.lang.Object} @tab @code{jobject} @tab Object type
1697 @item @code{java.lang.String} @tab @code{jstring} @tab String type
1698 @item @code{java.lang.Class} @tab @code{jclass} @tab Class type
1699 @end multitable
1700 @cindex jobject
1701 @cindex jstring
1702 @cindex jclass
1704 Every Java class or interface has a corresponding @code{Class}
1705 instance.  These can be accessed in CNI via the static @code{class$}
1706 field of a class.  The @code{class$} field is of type @code{Class}
1707 (and not @code{Class *}), so you will typically take the address of
1709 @cindex class$
1711 Here is how you can refer to the class of @code{String}, which in
1712 Java would be written @code{String.class}:
1714 @example
1715 using namespace java::lang;
1716 doSomething (&String::class$);
1717 @end example
1720 @node Interfaces
1721 @section Interfaces
1723 A Java class can @dfn{implement} zero or more
1724 @dfn{interfaces}, in addition to inheriting from
1725 a single base class. 
1727 @acronym{CNI} allows CNI code to implement methods of interfaces.
1728 You can also call methods through interface references, with some
1729 limitations.
1731 @acronym{CNI} doesn't understand interface inheritance at all yet.  So,
1732 you can only call an interface method when the declared type of the
1733 field being called matches the interface which declares that
1734 method.  The workaround is to cast the interface reference to the right
1735 superinterface.
1737 For example if you have: 
1739 @example 
1740 interface A 
1741 @{ 
1742   void a(); 
1743 @} 
1745 interface B extends A 
1746 @{ 
1747   void b(); 
1748 @} 
1749 @end example
1751 and declare a variable of type @code{B} in C++, you can't call
1752 @code{a()} unless you cast it to an @code{A} first.
1754 @node Objects and Classes
1755 @section Objects and Classes
1757 @subsection Classes
1759 All Java classes are derived from @code{java.lang.Object}.  C++ does
1760 not have a unique root class, but we use the C++ class
1761 @code{java::lang::Object} as the C++ version of the
1762 @code{java.lang.Object} Java class.  All other Java classes are mapped
1763 into corresponding C++ classes derived from @code{java::lang::Object}.
1765 Interface inheritance (the @code{implements} keyword) is currently not
1766 reflected in the C++ mapping.
1769 @subsection Object fields
1771 Each object contains an object header, followed by the instance fields
1772 of the class, in order.  The object header consists of a single
1773 pointer to a dispatch or virtual function table.  (There may be extra
1774 fields @emph{in front of} the object, for example for memory
1775 management, but this is invisible to the application, and the
1776 reference to the object points to the dispatch table pointer.)
1778 The fields are laid out in the same order, alignment, and size as in
1779 C++.  Specifically, 8-bit and 16-bit native types (@code{byte},
1780 @code{short}, @code{char}, and @code{boolean}) are @emph{not} widened
1781 to 32 bits.  Note that the Java VM does extend 8-bit and 16-bit types
1782 to 32 bits when on the VM stack or temporary registers.
1784 If you include the @code{gcjh}-generated header for a
1785 class, you can access fields of Java classes in the @emph{natural}
1786 way.  For example, given the following Java class:
1788 @example
1789 public class Int
1791   public int i;
1792   public Int (int i) @{ this.i = i; @}
1793   public static Int zero = new Int(0);
1795 @end example
1797 you can write:
1799 @example
1800 #include <gcj/cni.h>;
1801 #include <Int>;
1803 Int*
1804 mult (Int *p, jint k)
1806   if (k == 0)
1807     return Int::zero;  // @r{Static member access.}
1808   return new Int(p->i * k);
1810 @end example
1813 @subsection Access specifiers
1815 CNI does not strictly enforce the Java access
1816 specifiers, because Java permissions cannot be directly mapped
1817 into C++ permission.  Private Java fields and methods are mapped
1818 to private C++ fields and methods, but other fields and methods
1819 are mapped to public fields and methods.
1823 @node Class Initialization
1824 @section Class Initialization
1826 Java requires that each class be automatically initialized at the time 
1827 of the first active use.  Initializing a class involves 
1828 initializing the static fields, running code in class initializer 
1829 methods, and initializing base classes.  There may also be 
1830 some implementation specific actions, such as allocating 
1831 @code{String} objects corresponding to string literals in
1832 the code.
1834 The GCJ compiler inserts calls to @code{JvInitClass} at appropriate
1835 places to ensure that a class is initialized when required.  The C++
1836 compiler does not insert these calls automatically---it is the
1837 programmer's responsibility to make sure classes are initialized.
1838 However, this is fairly painless because of the conventions assumed by
1839 the Java system.
1841 First, @code{libgcj} will make sure a class is initialized before an
1842 instance of that object is created.  This is one of the
1843 responsibilities of the @code{new} operation.  This is taken care of
1844 both in Java code, and in C++ code.  When G++ sees a @code{new} of a
1845 Java class, it will call a routine in @code{libgcj} to allocate the
1846 object, and that routine will take care of initializing the class.
1847 Note however that this does not happen for Java arrays; you must
1848 allocate those using the appropriate CNI function.  It follows that
1849 you can access an instance field, or call an instance (non-static)
1850 method and be safe in the knowledge that the class and all of its base
1851 classes have been initialized.
1853 Invoking a static method is also safe.  This is because the
1854 Java compiler adds code to the start of a static method to make sure
1855 the class is initialized.  However, the C++ compiler does not
1856 add this extra code.  Hence, if you write a native static method
1857 using CNI, you are responsible for calling @code{JvInitClass}
1858 before doing anything else in the method (unless you are sure
1859 it is safe to leave it out).
1861 Accessing a static field also requires the class of the
1862 field to be initialized.  The Java compiler will generate code
1863 to call @code{JvInitClass} before getting or setting the field.
1864 However, the C++ compiler will not generate this extra code,
1865 so it is your responsibility to make sure the class is
1866 initialized before you access a static field from C++.
1869 @node Object allocation
1870 @section Object allocation
1872 New Java objects are allocated using a
1873 @dfn{class instance creation expression}, e.g.:
1875 @example
1876 new @var{Type} ( ... )
1877 @end example
1879 The same syntax is used in C++.  The main difference is that
1880 C++ objects have to be explicitly deleted; in Java they are
1881 automatically deleted by the garbage collector.
1882 Using @acronym{CNI}, you can allocate a new Java object
1883 using standard C++ syntax and the C++ compiler will allocate
1884 memory from the garbage collector.  If you have overloaded
1885 constructors, the compiler will choose the correct one
1886 using standard C++ overload resolution rules.  
1888 @noindent For example:
1890 @example
1891 java::util::Hashtable *ht = new java::util::Hashtable(120);
1892 @end example
1895 @node Memory allocation
1896 @section Memory allocation
1898 When allocating memory in @acronym{CNI} methods it is best to handle
1899 out-of-memory conditions by throwing a Java exception.  These
1900 functions are provided for that purpose:
1902 @deftypefun void* JvMalloc (jsize @var{size})
1903 Calls malloc.  Throws @code{java.lang.OutOfMemoryError} if allocation
1904 fails.
1905 @end deftypefun
1907 @deftypefun void* JvRealloc (void* @var{ptr}, jsize @var{size})
1908 Calls realloc.  Throws @code{java.lang.OutOfMemoryError} if
1909 reallocation fails.
1910 @end deftypefun
1912 @deftypefun void JvFree (void* @var{ptr})
1913 Calls free.
1914 @end deftypefun
1916 @node Arrays
1917 @section Arrays
1919 While in many ways Java is similar to C and C++, it is quite different
1920 in its treatment of arrays.  C arrays are based on the idea of pointer
1921 arithmetic, which would be incompatible with Java's security
1922 requirements.  Java arrays are true objects (array types inherit from
1923 @code{java.lang.Object}).  An array-valued variable is one that
1924 contains a reference (pointer) to an array object.
1926 Referencing a Java array in C++ code is done using the
1927 @code{JArray} template, which as defined as follows:
1929 @example
1930 class __JArray : public java::lang::Object
1932 public:
1933   int length;
1936 template<class T>
1937 class JArray : public __JArray
1939   T data[0];
1940 public:
1941   T& operator[](jint i) @{ return data[i]; @}
1943 @end example
1946 There are a number of @code{typedef}s which correspond to @code{typedef}s 
1947 from the @acronym{JNI}.  Each is the type of an array holding objects
1948 of the relevant type:
1950 @example
1951 typedef __JArray *jarray;
1952 typedef JArray<jobject> *jobjectArray;
1953 typedef JArray<jboolean> *jbooleanArray;
1954 typedef JArray<jbyte> *jbyteArray;
1955 typedef JArray<jchar> *jcharArray;
1956 typedef JArray<jshort> *jshortArray;
1957 typedef JArray<jint> *jintArray;
1958 typedef JArray<jlong> *jlongArray;
1959 typedef JArray<jfloat> *jfloatArray;
1960 typedef JArray<jdouble> *jdoubleArray;
1961 @end example
1964 @deftypemethod {template<class T>} T* elements (JArray<T> @var{array})
1965 This template function can be used to get a pointer to the elements of
1966 the @code{array}.  For instance, you can fetch a pointer to the
1967 integers that make up an @code{int[]} like so:
1969 @example
1970 extern jintArray foo;
1971 jint *intp = elements (foo);
1972 @end example
1974 The name of this function may change in the future.
1975 @end deftypemethod
1978 @deftypefun jobjectArray JvNewObjectArray (jsize @var{length}, jclass @var{klass}, jobject @var{init})
1979 This creates a new array whose elements have reference type.
1980 @code{klass} is the type of elements of the array and
1981 @code{init} is the initial value put into every slot in the array.
1982 @end deftypefun
1984 @example
1985 using namespace java::lang;
1986 JArray<String *> *array
1987   = (JArray<String *> *) JvNewObjectArray(length, &String::class$, NULL);
1988 @end example
1991 @subsection Creating arrays
1993 For each primitive type there is a function which can be used to
1994 create a new array of that type.  The name of the function is of the
1995 form:
1997 @example
1998 JvNew@var{Type}Array
1999 @end example
2001 @noindent For example:
2003 @example
2004 JvNewBooleanArray
2005 @end example
2007 @noindent can be used to create an array of Java primitive boolean types.
2009 @noindent The following function definition is the template for all such functions:
2011 @deftypefun jbooleanArray JvNewBooleanArray (jint @var{length})
2012 Create's an array @var{length} indices long.
2013 @end deftypefun
2015 @deftypefun jsize JvGetArrayLength (jarray @var{array})
2016 Returns the length of the @var{array}.
2017 @end deftypefun
2020 @node Methods
2021 @section Methods
2023 Java methods are mapped directly into C++ methods.
2024 The header files generated by @code{gcjh}
2025 include the appropriate method definitions.
2026 Basically, the generated methods have the same names and
2027 @emph{corresponding} types as the Java methods,
2028 and are called in the natural manner.
2030 @subsection Overloading
2032 Both Java and C++ provide method overloading, where multiple
2033 methods in a class have the same name, and the correct one is chosen
2034 (at compile time) depending on the argument types.
2035 The rules for choosing the correct method are (as expected) more complicated
2036 in C++ than in Java, but given a set of overloaded methods
2037 generated by @code{gcjh} the C++ compiler will choose
2038 the expected one.
2040 Common assemblers and linkers are not aware of C++ overloading,
2041 so the standard implementation strategy is to encode the
2042 parameter types of a method into its assembly-level name.
2043 This encoding is called @dfn{mangling},
2044 and the encoded name is the @dfn{mangled name}.
2045 The same mechanism is used to implement Java overloading.
2046 For C++/Java interoperability, it is important that both the Java
2047 and C++ compilers use the @emph{same} encoding scheme.
2049 @subsection Static methods
2051 Static Java methods are invoked in @acronym{CNI} using the standard
2052 C++ syntax, using the @code{::} operator rather
2053 than the @code{.} operator.  
2055 @noindent For example:
2057 @example
2058 jint i = java::lang::Math::round((jfloat) 2.3);
2059 @end example
2061 @noindent C++ method definition syntax is used to define a static native method.
2062 For example:
2064 @example
2065 #include <java/lang/Integer>
2066 java::lang::Integer*
2067 java::lang::Integer::getInteger(jstring str)
2069   ...
2071 @end example
2074 @subsection Object Constructors
2076 Constructors are called implicitly as part of object allocation
2077 using the @code{new} operator.  
2079 @noindent For example:
2081 @example
2082 java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);
2083 @end example
2085 Java does not allow a constructor to be a native method.
2086 This limitation can be coded round however because a constructor
2087 can @emph{call} a native method.
2090 @subsection Instance methods
2092 Calling a Java instance method from a C++ @acronym{CNI} method is done 
2093 using the standard C++ syntax, e.g.:
2095 @example
2096 // @r{First create the Java object.}
2097 java::lang::Integer *x = new java::lang::Integer(234);
2098 // @r{Now call a method.}
2099 jint prim_value = x->intValue();
2100 if (x->longValue == 0) 
2101   ...
2102 @end example
2104 @noindent Defining a Java native instance method is also done the natural way:
2106 @example
2107 #include <java/lang/Integer.h>
2109 jdouble
2110 java::lang:Integer::doubleValue()
2112   return (jdouble) value;
2114 @end example
2117 @subsection Interface methods
2119 In Java you can call a method using an interface reference.  This is
2120 supported, but not completely.  @xref{Interfaces}.
2125 @node Strings
2126 @section Strings
2128 @acronym{CNI} provides a number of utility functions for
2129 working with Java Java @code{String} objects.
2130 The names and interfaces are analogous to those of @acronym{JNI}.
2133 @deftypefun jstring JvNewString (const char* @var{chars}, jsize @var{len})
2134 Returns a Java @code{String} object with characters from the C string
2135 @var{chars} up to the index @var{len} in that array.
2136 @end deftypefun
2138 @deftypefun jstring JvNewStringLatin1 (const char* @var{bytes}, jsize @var{len})
2139 Returns a Java @code{String} made up of @var{len} bytes from @var{bytes}.
2140 @end deftypefun
2143 @deftypefun jstring JvNewStringLatin1 (const char* @var{bytes})
2144 As above but the length of the @code{String} is @code{strlen(@var{bytes})}.
2145 @end deftypefun
2147 @deftypefun jstring JvNewStringUTF (const char* @var{bytes})
2148 Returns a @code{String} which is made up of the UTF encoded characters
2149 present in the C string @var{bytes}.
2150 @end deftypefun
2152 @deftypefun jchar* JvGetStringChars (jstring @var{str})
2153 Returns a pointer to an array of characters making up the @code{String} @var{str}.
2154 @end deftypefun
2156 @deftypefun int JvGetStringUTFLength (jstring @var{str})
2157 Returns the number of bytes required to encode the contents of the
2158 @code{String} @var{str} in UTF-8.
2159 @end deftypefun
2161 @deftypefun jsize JvGetStringUTFRegion (jstring @var{str}, jsize @var{start}, jsize @var{len}, char* @var{buf})
2162 Puts the UTF-8 encoding of a region of the @code{String} @var{str} into 
2163 the buffer @code{buf}.  The region to fetch is marked by @var{start} and @var{len}.
2165 Note that @var{buf} is a buffer, not a C string.  It is @emph{not} 
2166 null terminated.
2167 @end deftypefun
2170 @node Mixing with C++
2171 @section Interoperating with C/C++
2173 Because @acronym{CNI} is designed to represent Java classes and methods it
2174 cannot be mixed readily with C/C++ types.
2176 One important restriction is that Java classes cannot have non-Java
2177 type instance or static variables and cannot have methods which take
2178 non-Java types as arguments or return non-Java types.
2180 @noindent None of the following is possible with CNI:
2182 @example
2184 class ::MyClass : public java::lang::Object
2186    char* variable;  // @r{char* is not a valid Java type.}
2190 uint
2191 ::SomeClass::someMethod (char *arg)
2193   .
2194   .
2195   .
2196 @}   // @r{@code{uint} is not a valid Java type, neither is @code{char*}}
2197 @end example
2199 @noindent Of course, it is ok to use C/C++ types within the scope of a method:
2202 @example
2203 jint
2204 ::SomeClass::otherMethod (jstring str)
2206    char *arg = ...
2207    .
2208    .
2209    .
2211 @end example
2213 @subsection RawData
2215 The above restriction can be problematic, so @acronym{CNI} includes the
2216 @code{gnu.gcj.RawData} class.  The @code{RawData} class is a
2217 @dfn{non-scanned reference} type.  In other words variables declared
2218 of type @code{RawData} can contain any data and are not checked by the
2219 compiler or memory manager in any way.
2221 This means that you can put C/C++ data structures (including classes)
2222 in your @acronym{CNI} classes, as long as you use the appropriate cast.
2224 @noindent Here are some examples:
2226 @example
2228 class ::MyClass : public java::lang::Object
2230    gnu.gcj.RawData string;
2232    MyClass ();
2233    gnu.gcj.RawData getText ();
2234    void printText ();
2237 ::MyClass::MyClass ()
2239    char* text = ...
2240    string = text;
2243 gnu.gcj.RawData
2244 ::MyClass::getText ()
2246    return string;
2249 void
2250 ::MyClass::printText ()
2252   printf("%s\n", (char*) string);
2254 @end example
2257 @subsection RawDataManaged
2259 @code{gnu.gcj.RawDataManaged} is another type used to indicate special data used 
2260 by native code. Unlike the @code{RawData} type, fields declared as 
2261 @code{RawDataManaged} will be "marked" by the memory manager and 
2262 considered for garbage collection.  
2264 Native data which is allocated using CNI's @code{JvAllocBytes()}
2265 function and stored in a @code{RawDataManaged} will be automatically 
2266 freed when the Java object it is associated with becomes unreachable.
2268 @subsection Native memory allocation
2270 @deftypefun void* JvAllocBytes (jsize @var{size})
2271 Allocates @var{size} bytes from the heap.  The memory returned is zeroed.
2272 This memory is not scanned for pointers by the garbage collector, but will 
2273 be freed if no references to it are discovered.
2275 This function can be useful if you need to associate some native data with a
2276 Java object. Using a CNI's special @code{RawDataManaged} type, native data 
2277 allocated with @code{JvAllocBytes} will be automatically freed when the Java 
2278 object itself becomes unreachable.
2279 @end deftypefun
2281 @subsection Posix signals
2283 On Posix based systems the @code{libgcj} library uses several signals
2284 internally.  @acronym{CNI} code should not attempt to use the same
2285 signals as doing so may cause @code{libgcj} and/or the @acronym{CNI}
2286 code to fail.
2288 SIGSEGV is used on many systems to generate
2289 @code{NullPointerExceptions}.  SIGCHLD is used internally by
2290 @code{Runtime.exec()}.  Several other signals (that vary from platform to
2291 platform) can be used by the memory manager and by
2292 @code{Thread.interrupt()}.
2294 @node Exception Handling
2295 @section Exception Handling
2297 While C++ and Java share a common exception handling framework,
2298 things are not yet perfectly integrated.  The main issue is that the
2299 run-time type information facilities of the two
2300 languages are not integrated.
2302 Still, things work fairly well.  You can throw a Java exception from
2303 C++ using the ordinary @code{throw} construct, and this
2304 exception can be caught by Java code.  Similarly, you can catch an
2305 exception thrown from Java using the C++ @code{catch}
2306 construct.
2308 @noindent Here is an example:
2310 @example
2311 if (i >= count)
2312    throw new java::lang::IndexOutOfBoundsException();
2313 @end example
2315 Normally, G++ will automatically detect when you are writing C++
2316 code that uses Java exceptions, and handle them appropriately.
2317 However, if C++ code only needs to execute destructors when Java
2318 exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.  Sample
2319 problematic code:
2321 @example
2322 struct S @{ ~S(); @};
2324 extern void bar();    // @r{Is implemented in Java and may throw exceptions.}
2326 void foo()
2328   S s;
2329   bar();
2331 @end example
2333 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
2334 a missing routine called @code{__gxx_personality_v0}.
2336 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
2337 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
2338 @code{#pragma GCC java_exceptions} at the head of the
2339 file.  This @code{#pragma} must appear before any
2340 functions that throw or catch exceptions, or run destructors when
2341 exceptions are thrown through them.
2343 @node Synchronization
2344 @section Synchronization
2346 Each Java object has an implicit monitor.
2347 The Java VM uses the instruction @code{monitorenter} to acquire
2348 and lock a monitor, and @code{monitorexit} to release it.
2350 The corresponding CNI macros are @code{JvMonitorEnter} and 
2351 @code{JvMonitorExit} (JNI has similar  methods @code{MonitorEnter}
2352 and @code{MonitorExit}).  
2355 The Java source language does not provide direct access to these primitives.
2356 Instead, there is a @code{synchronized} statement that does an
2357 implicit @code{monitorenter} before entry to the block,
2358 and does a @code{monitorexit} on exit from the block.
2359 Note that the lock has to be released even when the block is abnormally
2360 terminated by an exception, which means there is an implicit
2361 @code{try finally} surrounding synchronization locks.
2363 From C++, it makes sense to use a destructor to release a lock.
2364 @acronym{CNI} defines the following utility class:
2366 @example
2367 class JvSynchronize() @{
2368   jobject obj;
2369   JvSynchronize(jobject o) @{ obj = o; JvMonitorEnter(o); @}
2370   ~JvSynchronize() @{ JvMonitorExit(obj); @}
2372 @end example
2374 So this Java code:
2376 @example
2377 synchronized (OBJ)
2379    CODE
2381 @end example
2383 @noindent might become this C++ code:
2385 @example
2387    JvSynchronize dummy (OBJ);
2388    CODE;
2390 @end example
2392 Java also has methods with the @code{synchronized} attribute.
2393 This is equivalent to wrapping the entire method body in a
2394 @code{synchronized} statement.
2395 (Alternatively, an implementation could require the caller to do
2396 the synchronization.  This is not practical for a compiler, because
2397 each virtual method call would have to test at run-time if
2398 synchronization is needed.)  Since in @command{gcj}
2399 the @code{synchronized} attribute is handled by the
2400 method implementation, it is up to the programmer
2401 of a synchronized native method to handle the synchronization
2402 (in the C++ implementation of the method).
2403 In other words, you need to manually add @code{JvSynchronize}
2404 in a @code{native synchronized} method.
2406 @node Invocation
2407 @section Invocation
2409 CNI permits C++ applications to make calls into Java classes, in addition to
2410 allowing Java code to call into C++. Several functions, known as the 
2411 @dfn{invocation API}, are provided to support this.
2413 @deftypefun jint JvCreateJavaVM (JvVMInitArgs* @var{vm_args})
2415 Initializes the Java runtime. This function performs essential initialization
2416 of the threads interface, garbage collector, exception handling and other key
2417 aspects of the runtime. It must be called once by an application with
2418 a non-Java @code{main()} function, before any other Java or CNI calls are made.
2419 It is safe, but not recommended, to call @code{JvCreateJavaVM()} more than
2420 once provided it is only called from a single thread.
2421 The @var{vmargs} parameter can be used to specify initialization parameters 
2422 for the Java runtime. It may be @code{NULL}.
2424 JvVMInitArgs represents a list of virtual machine initialization
2425 arguments. @code{JvCreateJavaVM()} ignores the version field.
2427 @example
2428 typedef struct JvVMOption
2430   // a VM initialization option
2431   char* optionString;
2432   // extra information associated with this option
2433   void* extraInfo;
2434 @} JvVMOption;
2436 typedef struct JvVMInitArgs
2438   // for compatibility with JavaVMInitArgs
2439   jint version;
2441   // number of VM initialization options
2442   jint nOptions;
2444   // an array of VM initialization options
2445   JvVMOption* options;
2447   // true if the option parser should ignore unrecognized options
2448   jboolean ignoreUnrecognized;
2449 @} JvVMInitArgs;
2450 @end example
2452 @code{JvCreateJavaVM()} returns @code{0} upon success, or @code{-1} if
2453 the runtime is already initialized.
2455 @emph{Note:} In GCJ 3.1, the @code{vm_args} parameter is ignored. It
2456 is recognized and used as of release 4.0.
2457 @end deftypefun
2459 @deftypefun java::lang::Thread* JvAttachCurrentThread (jstring @var{name}, java::lang::ThreadGroup* @var{group})
2460 Registers an existing thread with the Java runtime.  This must be called once
2461 from each thread, before that thread makes any other Java or CNI calls. It
2462 must be called after @code{JvCreateJavaVM}.
2463 @var{name} specifies a name for the thread. It may be @code{NULL}, in which 
2464 case a name will be generated.
2465 @var{group} is the ThreadGroup in which this thread will be a member. If it
2466 is @code{NULL}, the thread will be a member of the main thread group.
2467 The return value is the Java @code{Thread} object that represents the thread.
2468 It is safe to call @code{JvAttachCurrentThread()} more than once from the same
2469 thread. If the thread is already attached, the call is ignored and the current
2470 thread object is returned.
2471 @end deftypefun
2473 @deftypefun jint JvDetachCurrentThread ()
2474 Unregisters a thread from the Java runtime. This should be called by threads
2475 that were attached using @code{JvAttachCurrentThread()}, after they have 
2476 finished making calls to Java code. This ensures that any resources associated
2477 with the thread become eligible for garbage collection.
2478 This function returns @code{0} upon success, or @code{-1} if the current thread
2479 is not attached.
2480 @end deftypefun
2482 @subsection Handling uncaught exceptions
2484 If an exception is thrown from Java code called using the invocation API, and
2485 no handler for the exception can be found, the runtime will abort the
2486 application. In order to make the application more robust, it is recommended 
2487 that code which uses the invocation API be wrapped by a top-level try/catch 
2488 block that catches all Java exceptions.
2490 @subsection Example
2492 The following code demonstrates the use of the invocation API. In this
2493 example, the C++ application initializes the Java runtime and attaches
2494 itself. The @code{java.lang.System} class is initialized in order to
2495 access its @code{out} field, and a Java string is printed. Finally, the thread
2496 is detached from the runtime once it has finished making Java calls. Everything
2497 is wrapped with a try/catch block to provide a default handler for any uncaught 
2498 exceptions.
2500 The example can be compiled with @command{c++ test.cc -lgcj}.
2502 @example
2503 // test.cc
2504 #include <gcj/cni.h>
2505 #include <java/lang/System.h>
2506 #include <java/io/PrintStream.h>
2507 #include <java/lang/Throwable.h>
2509 int main(int argc, char *argv)
2511   using namespace java::lang;
2512   
2513   try
2514   @{
2515     JvCreateJavaVM(NULL);
2516     JvAttachCurrentThread(NULL, NULL);
2518     String *message = JvNewStringLatin1("Hello from C++");
2519     JvInitClass(&System::class$);
2520     System::out->println(message);
2522     JvDetachCurrentThread();
2523   @}
2524   catch (Throwable *t)
2525   @{
2526     System::err->println(JvNewStringLatin1("Unhandled Java exception:"));
2527     t->printStackTrace();
2528   @}
2530 @end example
2532 @node Reflection
2533 @section Reflection
2535 Reflection is possible with CNI code, it functions similarly to how it
2536 functions with JNI@.
2538 @c clean this up...  I mean, what are the types jfieldID and jmethodID in JNI?
2539 The types @code{jfieldID} and @code{jmethodID}
2540 are as in JNI@.
2542 @noindent The functions:
2544 @itemize
2545 @item @code{JvFromReflectedField},
2546 @item @code{JvFromReflectedMethod},
2547 @item @code{JvToReflectedField}
2548 @item @code{JvToFromReflectedMethod}
2549 @end itemize
2551 @noindent will be added shortly, as will other functions corresponding to JNI@.
2554 @node System properties
2555 @chapter System properties
2557 The runtime behavior of the @code{libgcj} library can be modified by setting
2558 certain system properties.  These properties can be compiled into the program
2559 using the @code{-D@var{name}[=@var{value}]} option to @command{gcj} or by
2560 setting them explicitly in the program by calling the
2561 @code{java.lang.System.setProperty()} method.  Some system properties are only
2562 used for informational purposes (like giving a version number or a user name).
2563 A program can inspect the current value of a property by calling the
2564 @code{java.lang.System.getProperty()} method.
2566 @menu
2567 * Standard Properties::         Standard properties supported by @code{libgcj}
2568 * GNU Classpath Properties::    Properties found in Classpath based libraries
2569 * libgcj Runtime Properties::   Properties specific to @code{libgcj}
2570 @end menu
2572 @node Standard Properties
2573 @section Standard Properties
2575 The following properties are normally found in all implementations of the core
2576 libraries for the Java language.
2578 @table @gcctabopt
2580 @item java.version
2581 The @code{libgcj} version number.
2583 @item java.vendor
2584 Set to @samp{The Free Software Foundation, Inc.}
2586 @item java.vendor.url
2587 Set to @uref{http://gcc.gnu.org/java/}.
2589 @item java.home
2590 The directory where @code{gcj} was installed.  Taken from the @code{--prefix}
2591 option given to @command{configure}.
2593 @item java.class.version
2594 The class format version number supported by the libgcj byte code interpreter.
2595 (Currently @samp{46.0})
2597 @item java.vm.specification.version
2598 The Virtual Machine Specification version implemented by @code{libgcj}.
2599 (Currently @samp{1.0})
2601 @item java.vm.specification.vendor
2602 The name of the Virtual Machine specification designer.
2604 @item java.vm.specification.name
2605 The name of the Virtual Machine specification
2606 (Set to @samp{Java Virtual Machine Specification}).
2608 @item java.vm.version
2609 The @command{gcj} version number.
2611 @item java.vm.vendor
2612 Set to @samp{The Free Software Foundation, Inc.}
2614 @item java.vm.name
2615 Set to @samp{GNU libgcj}.
2617 @item java.specification.version
2618 The Runtime Environment specification version implemented by @code{libgcj}.
2619 (Currently set to @samp{1.3})
2621 @item java.specification.vendor
2622 The Runtime Environment specification designer.
2624 @item java.specification.name
2625 The name of the Runtime Environment specification
2626 (Set to @samp{Java Platform API Specification}).
2628 @item java.class.path
2629 The paths (jar files, zip files and directories) used for finding class files.
2631 @item java.library.path
2632 Directory path used for finding native libraries.
2634 @item java.io.tmpdir
2635 The directory used to put temporary files in.
2637 @item java.compiler
2638 Name of the Just In Time compiler to use by the byte code interpreter.
2639 Currently not used in @code{libgcj}.
2641 @item java.ext.dirs
2642 Directories containing jar files with extra libraries.  Will be used when
2643 resolving classes.
2645 @item java.protocol.handler.pkgs
2646 A @samp{|} separated list of package names that is used to find classes that
2647 implement handlers for @code{java.net.URL}.
2649 @item java.rmi.server.codebase
2650 A list of URLs that is used by the @code{java.rmi.server.RMIClassLoader}
2651 to load classes from.
2653 @item jdbc.drivers
2654 A list of class names that will be loaded by the @code{java.sql.DriverManager}
2655 when it starts up.
2657 @item file.separator
2658 The separator used in when directories are included in a filename
2659 (normally @samp{/} or @samp{\} ).
2661 @item file.encoding
2662 The default character encoding used when converting platform native files to
2663 Unicode (usually set to @samp{8859_1}).
2665 @item path.separator
2666 The standard separator used when a string contains multiple paths
2667 (normally @samp{:} or @samp{;}), the string is usually not a valid character
2668 to use in normal directory names.)
2670 @item line.separator
2671 The default line separator used on the platform (normally @samp{\n}, @samp{\r}
2672 or a combination of those two characters).
2674 @item policy.provider
2675 The class name used for the default policy provider returned by
2676 @code{java.security.Policy.getPolicy}.
2678 @item user.name
2679 The name of the user running the program.  Can be the full name, the login name
2680 or empty if unknown.
2682 @item user.home
2683 The default directory to put user specific files in.
2685 @item user.dir
2686 The current working directory from which the program was started.
2688 @item user.language
2689 The default language as used by the @code{java.util.Locale} class.
2691 @item user.region
2692 The default region as used by the @code{java.util.Local} class.
2694 @item user.variant
2695 The default variant of the language and region local used.
2697 @item user.timezone
2698 The default timezone as used by the @code{java.util.TimeZone} class.
2700 @item os.name
2701 The operating system/kernel name that the program runs on.
2703 @item os.arch
2704 The hardware that we are running on.
2706 @item os.version
2707 The version number of the operating system/kernel.
2709 @item awt.appletWarning
2710 The string to display when an untrusted applet is displayed.
2711 Returned by @code{java.awt.Window.getWarningString()} when the window is
2712 ``insecure''.
2714 @item awt.toolkit
2715 The class name used for initializing the default @code{java.awt.Toolkit}. 
2716 Defaults to @code{gnu.awt.gtk.GtkToolkit}.
2718 @item http.proxyHost
2719 Name of proxy host for http connections.
2721 @item http.proxyPort
2722 Port number to use when a proxy host is in use.
2724 @end table
2726 @node GNU Classpath Properties
2727 @section GNU Classpath Properties
2729 @code{libgcj} is based on the GNU Classpath (Essential Libraries for Java) a
2730 GNU project to create free core class libraries for use with virtual machines
2731 and compilers for the Java language.  The following properties are common to
2732 libraries based on GNU Classpath.
2734 @table @gcctabopt
2736 @item gcj.dumpobject
2737 Enables printing serialization debugging by the @code{java.io.ObjectInput} and
2738 @code{java.io.ObjectOutput} classes when set to something else then the empty
2739 string.  Only used when running a debug build of the library.
2741 @item gnu.classpath.vm.shortname
2742 This is a succinct name of the virtual machine.  For @code{libgcj},
2743 this will always be @samp{libgcj}.
2745 @item gnu.classpath.home.url
2746 A base URL used for finding system property files (e.g.,
2747 @file{classpath.security}).  By default this is a @samp{file:} URL
2748 pointing to the @file{lib} directory under @samp{java.home}.
2750 @end table
2752 @node libgcj Runtime Properties
2753 @section libgcj Runtime Properties
2755 The following properties are specific to the @code{libgcj} runtime and will
2756 normally not be found in other core libraries for the java language.
2758 @table @gcctabopt
2760 @item java.fullversion
2761 The combination of @code{java.vm.name} and @code{java.vm.version}.
2763 @item java.vm.info
2764 Same as @code{java.fullversion}.
2766 @item impl.prefix
2767 Used by the @code{java.net.DatagramSocket} class when set to something else
2768 then the empty string.  When set all newly created @code{DatagramSocket}s will
2769 try to load a class @code{java.net.[impl.prefix]DatagramSocketImpl} instead of
2770 the normal @code{java.net.PlainDatagramSocketImpl}.
2772 @item gnu.gcj.progname
2773 The class or binary name that was used to invoke the program. This will be
2774 the name of the "main" class in the case where the @code{gij} front end is
2775 used, or the program binary name in the case where an application is compiled 
2776 to a native binary.
2778 @item gnu.gcj.runtime.NameFinder.use_addr2line
2779 Whether an external process, @command{addr2line}, should be used to determine
2780 line number information when tracing the stack. Setting this to @code{false} 
2781 may suppress line numbers when printing stack traces and when using
2782 the java.util.logging infrastructure. However, performance may improve
2783 significantly for applications that print stack traces or make logging calls
2784 frequently.
2786 @item gnu.gcj.runtime.VMClassLoader.library_control
2787 This controls how shared libraries are automatically loaded by the
2788 built-in class loader.  If this property is set to @samp{full}, a full
2789 search is done for each requested class.  If this property is set to
2790 @samp{cache} (the default), then any failed lookups are cached and not
2791 tried again.  If this property is set to @samp{never}, then lookups
2792 are never done.  For more information, @xref{Extensions}.
2794 @item gnu.gcj.runtime.endorsed.dirs
2795 This is like the standard @code{java.endorsed.dirs}, property, but
2796 specifies some extra directories which are searched after the standard
2797 endorsed directories.  This is primarily useful for telling
2798 @code{libgcj} about additional libraries which are ordinarily
2799 incorporated into the JDK, and which should be loaded by the bootstrap
2800 class loader, but which are not yet part of @code{libgcj} itself for
2801 some reason.
2803 @item gnu.gcj.jit.compiler
2804 @c FIXME we should probably have a whole node on this...
2805 This is the full path to @command{gcj} executable which should be
2806 used to compile classes just-in-time when
2807 @code{ClassLoader.defineClass} is called.  If not set, @command{gcj}
2808 will not be invoked by the runtime; this can also be controlled via
2809 @code{Compiler.disable}.
2811 @item gnu.gcj.jit.options
2812 This is a space-separated string of options which should be passed to
2813 @command{gcj} when in JIT mode.  If not set, a sensible default is
2814 chosen.
2816 @item gnu.gcj.jit.cachedir
2817 This is the directory where cached shared library files are
2818 stored.  If not set, JIT compilation is disabled.  This should never
2819 be set to a directory that is writable by any other user.
2821 @item gnu.gcj.precompiled.db.path
2822 This is a sequence of file names, each referring to a file created by
2823 @command{gcj-dbtool}.  These files will be used by @code{libgcj} to
2824 find shared libraries corresponding to classes that are loaded from
2825 bytecode.  @code{libgcj} often has a built-in default database; it
2826 can be queried using @code{gcj-dbtool -p}.
2828 @end table
2831 @node Resources
2832 @chapter Resources
2834 While writing @command{gcj} and @code{libgcj} we have, of course, relied
2835 heavily on documentation from Sun Microsystems.  In particular we have
2836 used The Java Language Specification (both first and second editions),
2837 the Java Class Libraries (volumes one and two), and the Java Virtual
2838 Machine Specification.  In addition we've used the online documentation
2839 at @uref{http://java.sun.com/}.
2841 The current @command{gcj} home page is
2842 @uref{http://gcc.gnu.org/java/}.
2844 For more information on gcc, see @uref{http://gcc.gnu.org/}.
2846 Some @code{libgcj} testing is done using the Mauve test suite.  This is
2847 a free software Java class library test suite which is being written
2848 because the JCK is not free.  See
2849 @uref{http://sources.redhat.com/mauve/} for more information.
2852 @node Index
2853 @unnumbered Index
2855 @printindex cp
2857 @bye