Jni中C++和Java的参数传递
2015-07-10 09:37
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如何使用JNI的一些基本方法和过程在网上多如牛毛,如果你对Jni不甚了解,不知道Jni是做什么的,如何建立一个基本的jni程序,或许可以参考下面下面这些文章:Java通过JNI调用C++程序
这些资料的例子中,大多数只是输入一些简单的参数,获取没有参数。而在实际的使用过程中,往往需要对参数进行处理转换。才可以被C/C++程序识别。比如我们在C++中有一个结构(Struct)DiskInfo ,需要传递一个类似于DiskInfo *pDiskInfo的参数,类似于在C++这样参数如何传递到Java中呢?下面我们就来讨论C++到Java中方法的一些常见参数的转换:
定义Native Java类:
如果你习惯了使用JNI,你就不会觉得它难了。既然本地方法是由其他语言实现的,它们在Java中没有函数体。但是,所有本地代码必须用本地关键词声明,成为Java类的成员。假设我们在C++中有这么一个结构,它用来描述硬盘信息:
定义好了Java类之后,接下来就要写本地代码。本地方法符号提供一个满足约定的头文件,使用Java工具Javah可以很容易地创建它而不用手动去创建。你对Java的class文件使用javah命令,就会为你生成一个对应的C/C++头文件。
1、在控制台下进入工作路径,本工程路径为:E:\work\java\workspace\JavaJni。
2、运行javah 命令:javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni
本文生成的C/C++头文件名为: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h
在C/C++中实现本地方法
生成C/C++头文件之后,你就需要写头文件对应的本地方法。注意:所有的本地方法的第一个参数都是指向JNIEnv结构的。这个结构是用来调用JNI函数的。第二个参数jclass的意义,要看方法是不是静态的(static)或者实例(Instance)的。前者,jclass代表一个类对象的引用,而后者是被调用的方法所属对象的引用。
返回值和参数类型根据等价约定映射到本地C/C++类型,如表JNI类型映射所示。有些类型,在本地代码中可直接使用,而其他类型只有通过JNI调用操作。
![](http://img.blog.csdn.net/20150710091623790?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)
使用数组:
JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数:一个是操作java的简单型数组的,另一个是操作对象类型数组的。因为速度的原因,简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此,它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外,数组的布置保证匹配本地类型。
为了存取Java简单类型的数组,你就要要使用GetXXXArrayElements函数(见表B),XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数,返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。
![](http://img.blog.csdn.net/20150710091748999?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)
当你对数组的存取完成后,要确保调用相应的ReleaseXXXArrayElements函数,参数是对应Java数组和GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话,这个释放函数会复制你做的任何变化(这样它们就反射到java数组),然后释放所有相关的资源。为了使用java对象的数组,你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数,分别去get,set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。
使用对象
JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数,你可以创建Java对象,get、set 静态(static)和实例(instance)的域,调用静态(static)和实例(instance)函数。JNI通过ID识别域和方法,一个域或方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数。
表C列出了用以得到静态(static)和实例(instance)的域与方法的JNI函数。每个函数接受(作为参数)域或方法的类,它们的名称,符号和它们对应返回的jfieldID或jmethodID。
![](http://img.blog.csdn.net/20150710091949311?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)
如果你有了一个类的实例,它就可以通过方法GetObjectClass得到,或者如果你没有这个类的实例,可以通过FindClass得到。符号是从域的类型或者方法的参数,返回值得到字符串,如表D所示。
![](http://img.blog.csdn.net/20150710092044341?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)
下面我们来看看,如果通过使用数组和对象,从C++中的获取到Java中的DiskInfo 类对象,并返回一个DiskInfo数组:
这没有什么多说的,看代码吧
这些资料的例子中,大多数只是输入一些简单的参数,获取没有参数。而在实际的使用过程中,往往需要对参数进行处理转换。才可以被C/C++程序识别。比如我们在C++中有一个结构(Struct)DiskInfo ,需要传递一个类似于DiskInfo *pDiskInfo的参数,类似于在C++这样参数如何传递到Java中呢?下面我们就来讨论C++到Java中方法的一些常见参数的转换:
定义Native Java类:
如果你习惯了使用JNI,你就不会觉得它难了。既然本地方法是由其他语言实现的,它们在Java中没有函数体。但是,所有本地代码必须用本地关键词声明,成为Java类的成员。假设我们在C++中有这么一个结构,它用来描述硬盘信息:
struct { char name[ 256 ]; int serial; } DiskInfo;那么我们需要在Java中定义一个类来与之匹配,声明可以写成这样:
public class DiskInfo { public String name; public int serial; public native void displayParams(String showTxt, int i, boolean bl); public native int add( int a, int b); public native void setArray(boolean[] blList); public native String[] getStringArray(); public native DiskInfo getStruct(); public native DiskInfo[] getStructArray(); }编译生成C/C++头文件
定义好了Java类之后,接下来就要写本地代码。本地方法符号提供一个满足约定的头文件,使用Java工具Javah可以很容易地创建它而不用手动去创建。你对Java的class文件使用javah命令,就会为你生成一个对应的C/C++头文件。
1、在控制台下进入工作路径,本工程路径为:E:\work\java\workspace\JavaJni。
2、运行javah 命令:javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni
本文生成的C/C++头文件名为: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h
在C/C++中实现本地方法
生成C/C++头文件之后,你就需要写头文件对应的本地方法。注意:所有的本地方法的第一个参数都是指向JNIEnv结构的。这个结构是用来调用JNI函数的。第二个参数jclass的意义,要看方法是不是静态的(static)或者实例(Instance)的。前者,jclass代表一个类对象的引用,而后者是被调用的方法所属对象的引用。
返回值和参数类型根据等价约定映射到本地C/C++类型,如表JNI类型映射所示。有些类型,在本地代码中可直接使用,而其他类型只有通过JNI调用操作。
使用数组:
JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数:一个是操作java的简单型数组的,另一个是操作对象类型数组的。因为速度的原因,简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此,它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外,数组的布置保证匹配本地类型。
为了存取Java简单类型的数组,你就要要使用GetXXXArrayElements函数(见表B),XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数,返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。
当你对数组的存取完成后,要确保调用相应的ReleaseXXXArrayElements函数,参数是对应Java数组和GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话,这个释放函数会复制你做的任何变化(这样它们就反射到java数组),然后释放所有相关的资源。为了使用java对象的数组,你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数,分别去get,set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。
使用对象
JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数,你可以创建Java对象,get、set 静态(static)和实例(instance)的域,调用静态(static)和实例(instance)函数。JNI通过ID识别域和方法,一个域或方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数。
表C列出了用以得到静态(static)和实例(instance)的域与方法的JNI函数。每个函数接受(作为参数)域或方法的类,它们的名称,符号和它们对应返回的jfieldID或jmethodID。
如果你有了一个类的实例,它就可以通过方法GetObjectClass得到,或者如果你没有这个类的实例,可以通过FindClass得到。符号是从域的类型或者方法的参数,返回值得到字符串,如表D所示。
下面我们来看看,如果通过使用数组和对象,从C++中的获取到Java中的DiskInfo 类对象,并返回一个DiskInfo数组:
// JniManage.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。 // package com.sundy.jnidemo; #include "stdafx.h" #include <stdio.h> #include <math.h> #include "jni.h" #include "jni_md.h" #include "./head/Base.h" #include "head/wmi.h" #include "head/com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h" //通过javah –jni javactransfer 生成 #include <stdio.h> #include "stdlib.h" #include "string.h" #pragma comment (lib,"BaseInfo.lib") #pragma comment (lib,"jvm.lib") //硬盘信息 struct { char name[256]; int serial; }DiskInfo; /*BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { LPTSTR strName = new CHAR[256] ; (*GetHostName)(strName); printf("%s\n",strName); delete [] strName; return TRUE; }*/ //将jstring类型转换成windows类型 char* jstringToWindows( JNIEnv *env, jstring jstr ); //将windows类型转换成jstring类型 jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str ); //主函数 BOOL WINAPI DllMain(HANDLE hHandle, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved) { return TRUE; } //输入常用的数值类型 Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_displayParms (JNIEnv *env, jobject obj, jstring s, jint i, jboolean b) { const char* szStr = (env)->GetStringUTFChars(s, 0 ); printf( "String = [%s]\n", szStr ); printf( "int = %d\n", i ); printf( "boolean = %s\n", (b==JNI_TRUE ? "true" : "false") ); (env)->ReleaseStringUTFChars(s, szStr ); } //调用一个静态方法,只有一个简单类型输出 JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add (JNIEnv *env, jobject, jint a, jint b) { int rtn = (int)(a + b); return (jint)rtn; } ////输入一个数组,这里输入的是一个Boolean类型的数组 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_setArray (JNIEnv *env, jobject, jbooleanArray ba) { jboolean* pba = (env)->GetBooleanArrayElements(ba, 0 ); jsize len = (env)->GetArrayLength(ba); int i=0; // change even array elements for( i=0; i < len; i+=2 ) { pba[i] = JNI_FALSE; printf( "boolean = %s\n", (pba[i]==JNI_TRUE ? "true" : "false") ); } (env)->ReleaseBooleanArrayElements(ba, pba, 0 ); } ////返回一个字符串数组 JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStringArray (JNIEnv *env, jobject) { jstring str; jobjectArray args = 0; jsize len = 5; char* sa[] = { "Hello,", "world!", "JNI", "is", "fun" }; int i=0; args = (env)->NewObjectArray(len,(env)->FindClass("java/lang/String"),0); for( i=0; i < len; i++ ) { str = (env)->NewStringUTF(sa[i] ); (env)->SetObjectArrayElement(args, i, str); } return args; } //返回一个结构,这里返回一个硬盘信息的简单结构类型 JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct (JNIEnv *env, jobject obj) { /* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo"); //获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;"); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I"); //给每一个实例的变量付值 (env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:")); (env)->SetShortField(obj,ival,10); return obj; } //返回一个结构数组,返回一个硬盘信息的结构数组 JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray (JNIEnv *env, jobject _obj) { //申明一个object数组 jobjectArray args = 0; //数组大小 jsize len = 5; //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 jclass objClass = (env)->FindClass("java/lang/Object"); //新建object数组 args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0); /* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo"); //获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;"); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I"); //给每一个实例的变量付值,并且将实例作为一个object,添加到objcet数组中 for(int i=0; i < len; i++ ) { //给每一个实例的变量付值 jstring jstr = WindowsTojstring(env,"我的磁盘名字是 D:"); //(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:")); (env)->SetObjectField(_obj,str,jstr); (env)->SetShortField(_obj,ival,10); //添加到objcet数组中 (env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj); } //返回object数组 return args; } //将jstring类型转换成windows类型 char* jstringToWindows( JNIEnv *env, jstring jstr ) { int length = (env)->GetStringLength(jstr ); const jchar* jcstr = (env)->GetStringChars(jstr, 0 ); char* rtn = (char*)malloc( length*2+1 ); int size = 0; size = WideCharToMultiByte( CP_ACP, 0, (LPCWSTR)jcstr, length, rtn,(length*2+1), NULL, NULL ); if( size <= 0 ) return NULL; (env)->ReleaseStringChars(jstr, jcstr ); rtn[size] = 0; return rtn; } //将windows类型转换成jstring类型 jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str ) { jstring rtn = 0; int slen = strlen(str); unsigned short * buffer = 0; if( slen == 0 ) rtn = (env)->NewStringUTF(str ); else { int length = MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, NULL, 0 ); buffer = (unsigned short *)malloc( length*2 + 1 ); if( MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, (LPWSTR)buffer, length ) >0 ) rtn = (env)->NewString( (jchar*)buffer, length ); } if( buffer ) free( buffer ); return rtn; }Java 测试native代码
这没有什么多说的,看代码吧
//主测试程序 public static void main(String[] args) { ChangeMethodFromJni changeJni = new ChangeMethodFromJni(); //输入常用的数值类型(string int boolean) System.out .println("------------------输入常用的数值类型(string int boolean)-----------"); changeJni.displayParms("Hello World!", 100, true); //调用一个静态方法 System.out.println("------------------调用一个静态方法-----------"); int ret = changeJni.add(12, 20); System.out.println("The result is: " + String.valueOf(ret)); //输入一个数组 System.out.println("------------------输入一个数组-----------"); boolean[] blList = new boolean[] { true, false, true }; changeJni.setArray(blList); //返回一个字符串数组 System.out.println("------------------返回一个字符串数组-----------"); String[] strList = changeJni.getStringArray(); for (int i = 0; i < strList.length; i++) { System.out.print(strList[i]); } System.out.println(); System.out.println("------------------返回一个结构-----------"); //返回一个结构 DiskInfo disk = changeJni.getStruct(); System.out.println("name:" + disk.name); System.out.println("Serial:" + disk.serial); //返回一个结构数组 System.out.println("------------------返回一个结构数组 -----------"); DiskInfo[] diskList = changeJni.getStructArray(); for (int i = 0; i < diskList.length; i++) { System.out.println("name:" + diskList[i].name); System.out.println("Serial:" + diskList[i].serial); } }
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