JNA: Как указать массив переменной длины (0+) в структуре?

Пример структуры, где count — количество байтов в массиве, которое может быть равно 0. Я хочу выделить новые экземпляры в Java, а также прочитать экземпляры, выделенные в собственном коде.

    public class VarArray extends Structure {
        public byte dummy0;
        public short dummy1;
        public int count;
        public byte[] array;
    }

Использование array = new byte[0] запрещено в Structure.
Объявление по умолчанию array = new byte[1] будет читать с нераспределенного адреса, если счетчик равен 0.

Удаление поля array подходит для чтения, так как я могу получить доступ к байтам по смещению указателя Structure.size() [Редактировать: неверно, зависит от заполнения]. Однако для выделения нового экземпляра мне нужно вручную определить размеры полей и заполнение выравнивания, чтобы выделить правильный размер памяти.

У меня есть решение, использующее два типа: один без array для собственных экземпляров и экземпляров, выделенных для Java, с нулевым счетом, и подтип с array для экземпляров, выделенных Java для 1+ экземпляров. Это кажется довольно раздутым, особенно с обязательным стандартным кодом.

Есть ли способ лучше?
Или, может быть, простой способ рассчитать размер поля и выравнивание, чтобы одного типа было достаточно?

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import com.sun.jna.Pointer;
import com.sun.jna.Structure;

public class JnaStructTester {

    /**
     * For native-allocated, and 0-count JNA-allocated instances.
     */
    public static class VarArray extends Structure {
        public byte dummy0;
        public short dummy1;
        public int count;

        public VarArray() {}

        public VarArray(Pointer p) {
            super(p);
        }

        public byte[] getArray() {
            byte[] array = new byte[count];
            if (count > 0) {
                int offset = size();
                getPointer().read(offset, array, 0, count);
            }
            return array;
        }
        
        @Override
        protected List<String> getFieldOrder() {
            return List.of("dummy0", "dummy1", "count");
        }
    }
    
    /**
     * For 1+ count JNA-allocated instances.
     */
    public static class VarArrayX extends VarArray {
        public byte[] array;

        public VarArrayX() {}

        @Override
        public byte[] getArray() {
            return array;
        }
        
        @Override
        protected List<String> getFieldOrder() {
            return List.of("dummy0", "dummy1", "count", "array");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        var va0 = new VarArrayX();
        va0.dummy0 = (byte) 0xef;
        va0.dummy1 = (short) 0xabcd;
        va0.count = 7;
        va0.array = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
        va0.write();
        
        var va1 = new VarArray();
        va1.dummy0 = (byte) 0xab;
        va1.dummy1 = (short) 0xcdef;
        va1.write();
        
        print(new Pointer(Pointer.nativeValue(va0.getPointer())));
        print(new Pointer(Pointer.nativeValue(va1.getPointer())));
    }
    
    private static void print(Pointer p) {
        var va = new VarArray(p);
        va.read();
        System.out.println(va);
        System.out.println("byte[] array = " + Arrays.toString(va.getArray()));
        System.out.println();
    }
}

Выход:

JnaStructTester$VarArray(native@0x7fb6835524b0) (8 bytes) {
  byte dummy0@0=ffffffef
  short dummy1@2=ffffabcd
  int count@4=7
}
byte[] array=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

JnaStructTester$VarArray(native@0x7fb683551210) (8 bytes) {
  byte dummy0@0=ffffffab
  short dummy1@2=ffffcdef
  int count@4=0
}
byte[] array=[]

(Я использую довольно старую версию JNA 4.2.2)

Обновление (2020-01-07)

Благодаря предложениям Дэниела Виддиса, вот хорошее решение.

Динамическое изменение списка полей в зависимости от того, пуст ли массив, невозможно. Макет статически кэшируется, когда поле массива переменных не включено, поэтому в будущем экземпляр с непустым массивом потерпит неудачу. Вместо:

1. Массив корректируется в ensureAllocated(), чтобы избежать ошибок пустого массива.
2. writeField() записывает поле только в том случае, если массив не пуст.
3. readField() устанавливает размер массива из числа, которое уже было прочитано, и пропускает чтение массива, если число равно 0.

Установив правильный размер массива в readField(), весь массив заполняется автоматически, нет необходимости в ручном создании.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import com.sun.jna.Pointer;
import com.sun.jna.Structure;

public class JnaStructTester {

    public static class VarArray extends Structure {
        public short dummy0;
        public int dummy1;
        public byte count;
        public byte[] array = new byte[0];

        public VarArray() {}

        public VarArray(byte[] array) {
            this.count = (byte) array.length;
            this.array = array;
        }

        public VarArray(Pointer p) {
            super(p);
        }

        @Override
        protected void ensureAllocated() {
            if (count == 0) array = new byte[1];
            super.ensureAllocated();
            if (count == 0) array = new byte[0];
        }

        @Override
        protected void writeField(StructField structField) {
            if (structField.name.equals("array") && count == 0) return;
            super.writeField(structField);
        }

        @Override
        protected Object readField(StructField structField) {
            if (structField.name.equals("array")) {
                array = new byte[count];
                if (count == 0) return null;
            }
            return super.readField(structField);
        }

        @Override
        protected List<String> getFieldOrder() {
            return List.of("dummy0", "dummy1", "count", "array");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        var va0 = new VarArray(new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 });
        va0.dummy0 = 0x4321;
        va0.dummy1 = 0xabcdef;
        va0.write();

        var va1 = new VarArray();
        va1.dummy0 = 0x4321;
        va1.dummy1 = 0xabcdef;
        va1.write();
        
        print(new Pointer(Pointer.nativeValue(va0.getPointer())));
        print(new Pointer(Pointer.nativeValue(va1.getPointer())));
    }

    private static void print(Pointer p) {
        var va = new VarArray(p);
        va.read();
        System.out.println(va);
        System.out.println("byte[] array = " + Arrays.toString(va.array));
        System.out.println();
    }
}

Выход:

JnaStructTester$VarArray(native@0x7fd85cf1ffb0) (12 bytes) {
  short dummy0@0=4321
  int dummy1@4=abcdef
  byte count@8=7
  byte array[7]@9=[B@4f2410ac
}
byte[] array=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

JnaStructTester$VarArray(native@0x7fd85cf20690) (12 bytes) {
  short dummy0@0=4321
  int dummy1@4=abcdef
  byte count@8=0
  byte array[0]@9=[B@722c41f4
}
byte[] array=[]

Я тестировал это только в моем узком случае использования, это может не сработать, если вызываются другие методы Structure.