Jni中C++和Java的参数传递

来源：互联网发布：怎么筛选excel重复数据编辑：程序博客网时间：2024/05/21 08:37

Jni中C++和Java的参数传递

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:
利用VC++6.0实现JNI的最简单的例子
JNI入门教程之HelloWorld篇
SUN JNI Tutorial

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：

//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：

class DiskInfo {

// 名字

public String name;

// 序列号

public int serial;

}

在这个类中，申明一些Native的本地方法，来测试方法参数的传递，分别定义了一些函数，用来传递结构或者结构数组，具体定义如下面代码：

/* ***************** 定义本地方法 ********************/

// 输入常用的数值类型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double)

public native void displayParms(String showText, int i, boolean bl);

// 调用一个静态方法

public native int add( int a, int b);

// 输入一个数组

public native void setArray(boolean[] blList);

// 返回一个字符串数组

public native String[] getStringArray();

// 返回一个结构

public native DiskInfo getStruct();

// 返回一个结构数组

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。

表A

Java 类型本地类型描述booleanjbooleanC/C++8位整型bytejbyteC/C++带符号的8位整型charjcharC/C++无符号的16位整型shortjshortC/C++带符号的16位整型intjintC/C++带符号的32位整型longjlongC/C++带符号的64位整型efloatjfloatC/C++32位浮点型doublejdoubleC/C++64位浮点型Objectjobject任何Java对象，或者没有对应java类型的对象ClassjclassClass对象Stringjstring字符串对象Object[]jobjectArray任何对象的数组boolean[]jbooleanArray布尔型数组byte[]jbyteArray比特型数组char[]jcharArray字符型数组short[]jshortArray短整型数组int[]jintArray整型数组long[]jlongArray长整型数组float[]jfloatArray浮点型数组double[]jdoubleArray双浮点型数组

※ JNI类型映射

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。

表B

函数Java 数组类型本地类型GetBooleanArrayElementsjbooleanArrayjbooleanGetByteArrayElementsjbyteArrayjbyteGetCharArrayElementsjcharArrayjcharGetShortArrayElementsjshortArrayjshortGetIntArrayElementsjintArrayjintGetLongArrayElementsjlongArrayjlongGetFloatArrayElementsjfloatArrayjfloatGetDoubleArrayElementsjdoubleArrayjdouble

JNI数组存取函数

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 。

表C

函数描述GetFieldID得到一个实例的域的IDGetStaticFieldID得到一个静态的域的IDGetMethodID得到一个实例的方法的IDGetStaticMethodID得到一个静态方法的ID

※域和方法的函数

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。

表D

Java 类型符号booleanZbyteBcharCshortSintIlongLfloatFdoubleDvoidVobjects对象Lfully-qualified-class-name;L类名Arrays数组[array-type [数组类型methods方法(argument-types)return-type(参数类型)返回类型

※确定域和方法的符号

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:

//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;

}

全部的C/C++方法实现代码如下:

/**

* TODO Jni 中一个从Java到C/C++参数传递测试类

* @author 刘正伟(sundy)

* @see http://www.cnweblog.com/sundy

* @see mailto:sundy26@126.com

* @version 1.0

* @since 2005-4-30

* 修改记录：

* 日期修改人描述

* ----------------------------------------------------------------------------------------------

// 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);

}

注:本程序在VS2003,eclipse (jse5.0) winxp sp2编译通过