Android NDK开发(四)——Java传递数据到C

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        前面几篇文章介绍了Android NDK开发的简单概念、常见错误及处理和从第一个Hello World开始实际做一个简单的JNI开发示例，相信看完之后，大家对NDK开发有了一个概念上的认识了，那么接下来我们需要再深入一下NDK的开发，我们知道NDK开发就是使用JNI这层“协议”在Java和C之间起个“桥梁”的作用，将Java和Native C之间联立起来，让Java和C直接的数据进行互调。谈到Java和C之间的数据调用，那么Java是怎样传递数据到C中的呢，C拿到数据处理完后又怎样将处理后的数据回传给Java的呢？先别急，接下来我们就看看Java怎么传递数据给C的。

1，建立一个Android工程，在工程下建立一个DataProvider类，在这个类里定义3个native方法，如下：

package com.example.ndktransferdata;public class DataProvider {/** * 把两个java中的int传递给C语言,c语言处理完毕后，把相加的结果返回给java *  * @param x * @param y * @return */public native int add(int x, int y);/** * 把java中的String传递给c语言，c语言获取后，在string后面添加一个hello字符串，返回给java *  * @param s * @return */public native String sayHelloInC(String s);/** * 把java中的一个int数组传递给C语言，C语言接收这个数组，把int数组中的每一个元素+10，然后返回给Java *  * @param iNum * @return */public native int[] intMethod(int[] iNum);}

2，用Javah编译头文件

做到这一步发现了一个问题，从描述上看应该是编码错误，这里错误的使用了GBK来编译java文件了，改成UTF-8就没问题，只要在javah命令后面添加 -encoding utf-8，为编译器提供编码环境就行，下面是改正后的结果：

说明native代码的函数签名已经生成了，我们将这个生成的函数签名头文件剪切到jni目录下，在c代码中引用这个头文件就好了。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_example_ndktransferdata_DataProvider */#ifndef _Included_com_example_ndktransferdata_DataProvider#define _Included_com_example_ndktransferdata_DataProvider#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/* * Class:     com_example_ndktransferdata_DataProvider * Method:    add * Signature: (II)I */JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_add  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);/* * Class:     com_example_ndktransferdata_DataProvider * Method:    sayHelloInC * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_sayHelloInC  (JNIEnv *, jobject, jstring);/* * Class:     com_example_ndktransferdata_DataProvider * Method:    intMethod * Signature: ([I)[I */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_intMethod  (JNIEnv *, jobject, jintArray);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

3,编写C语言代码

        之前在第二步的时候我们编译好了函数签名的头文件，所以这里我们就需要用过头文件中的方法签名了，一共包含3个这样的native函数，函数里实现是这样的：

#include<stdio.h>#include<jni.h>#include<malloc.h>#include<string.h>#include"com_example_ndktransferdata_DataProvider.h"#include<android/log.h>#define LOG_TAG "System.out.c"#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)/** * 返回值 char* 这个代表char数组的首地址 *  Jstring2CStr 把java中的jstring的类型转化成一个c语言中的char 字符串 */char* Jstring2CStr(JNIEnv* env, jstring jstr) {char* rtn = NULL;jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String"); //Stringjstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312"); // 得到一个java字符串 "GB2312"jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes","(Ljava/lang/String;)[B"); //[ String.getBytes("gb2312");jbyteArray barr = (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,strencode); // String .getByte("GB2312");jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr); // byte数组的长度jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);if (alen > 0) {rtn = (char*) malloc(alen + 1); //"\0"memcpy(rtn, ba, alen);rtn[alen] = 0;}(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0); //return rtn;}JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_add(JNIEnv * env, jobject obj, jint x, jint y) {LOGD("x = %d", x);LOGD("y = %d", y);return x + y;}JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_sayHelloInC(JNIEnv * env, jobject obj, jstring jstr) {char* cstr = Jstring2CStr(env, jstr);LOGD("cstr = %s", cstr);char arr[7] = { ' ', 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };strcat(cstr, arr);LOGD("new cstr = %s", cstr);return (*env)->NewStringUTF(env, cstr);}JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_example_ndktransferdata_DataProvider_intMethod(JNIEnv * env, jobject obj, jintArray jarr) {//获取传递进来数组的长度int len = (*env)->GetArrayLength(env, jarr);//获取传递进来数组的元素，即数组首地址jint* intArr = (*env)->GetIntArrayElements(env, jarr, 0);int i = 0;for (; i < len; i++) {//打印处理前的数组元素LOGD("intArr[%d] = %d", i, intArr[i]);//遍历数组元素+10*(intArr + i) += 10;}return jarr;}

4，配置Android.mk文件

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)    include $(CLEAR_VARS)    LOCAL_MODULE    := Hello    LOCAL_SRC_FILES := Hello.c        LOCAL_LDLIBS += -llog    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

光配置Android.mk文件大致就可以了，但是还需要解决一个版本兼容问题，做法是在jni目录下新建Application.mk文件，加上

APP_PLATFORM := android-8

5，编译C语言代码

6，Java代码中处理返回的数据

       Java中传递数据到C代码中，C代码处理完后返回给Java，这时候Java拿到数据后就可以做自己的一些业务操作了，首先我们编译完Native代码后，先Refresh一下工程，然后clean一下工程，编写如下的测试案例：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {// 加载本地库文件static {System.loadLibrary("Hello");}private Button btn1, btn2, btn3;private DataProvider provider;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);btn1 = (Button) findViewById(R.id.btn1);btn2 = (Button) findViewById(R.id.btn2);btn3 = (Button) findViewById(R.id.btn3);btn1.setOnClickListener(this);btn2.setOnClickListener(this);btn3.setOnClickListener(this);provider = new DataProvider();}@Overridepublic void onClick(View v) {switch (v.getId()) {case R.id.btn1 : // 传递2个int给C代码int result = provider.add(3, 5);Toast.makeText(this, "相加的结果：" + result, 0).show();break;case R.id.btn2 : // 传递string给C代码String str = provider.sayHelloInC("zhang san");Toast.makeText(this, str, 0).show();break;case R.id.btn3 : // 传递int数组给C代码int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};provider.intMethod(arr);for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr[i]);}break;default :break;}}}

        运行一下工程，注意：这里只能开启arm模拟器，如果是x86模拟器会安装apk时候报错，因为这段native代码只编写了arm支持的版本，没有支持x86。如果在运行测试的时候出现一些错误的话，请参考上篇文章中提示慢慢解决。Android NDK开发——常见错误集锦以及LOG使用

测试1：Java传递2个int给C

Logcat输出：

测试2：Java传递string给C

Logcat输出：

测试3：Java传递int数组给C

Logcat输出：

总结：

        上述这个简单的示例可以说明ndk开发中，Java是怎样将数据传递给C代码的了，程序中只是简单的介绍了3种数据类型int，string和int[]，这是远远不够的，因为Java支持的数据类型比较多，这时候怎么办？好，有了上面的例子，我们可以举一反三了，在之前的博客中我也强调过ndk解压包下的jni.h这个文件的重要性，这个文件不仅仅定义了Java数据类型在C语言中的表示，看一下源码，就发现一种一一映射的关系：

......typedef uint8_t         jboolean;       /* unsigned 8 bits */typedef int8_t          jbyte;          /* signed 8 bits */typedef uint16_t        jchar;          /* unsigned 16 bits */typedef int16_t         jshort;         /* signed 16 bits */typedef int32_t         jint;           /* signed 32 bits */typedef int64_t         jlong;          /* signed 64 bits */typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */#elsetypedef unsigned char   jboolean;       /* unsigned 8 bits */typedef signed char     jbyte;          /* signed 8 bits */typedef unsigned short  jchar;          /* unsigned 16 bits */typedef short           jshort;         /* signed 16 bits */typedef int             jint;           /* signed 32 bits */typedef long long       jlong;          /* signed 64 bits */typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */......

另外还有一个非常重要的结构体JNINativeInterface，这里面定义了很多C函数，只要看懂大致意思就可以试着去调用这些函数，这些函数在native开发中显得特别重要：

......    jbooleanArray (*NewBooleanArray)(JNIEnv*, jsize);    jbyteArray    (*NewByteArray)(JNIEnv*, jsize);    jcharArray    (*NewCharArray)(JNIEnv*, jsize);    jshortArray   (*NewShortArray)(JNIEnv*, jsize);    jintArray     (*NewIntArray)(JNIEnv*, jsize);    jlongArray    (*NewLongArray)(JNIEnv*, jsize);    jfloatArray   (*NewFloatArray)(JNIEnv*, jsize);    jdoubleArray  (*NewDoubleArray)(JNIEnv*, jsize);    jboolean*   (*GetBooleanArrayElements)(JNIEnv*, jbooleanArray, jboolean*);    jbyte*      (*GetByteArrayElements)(JNIEnv*, jbyteArray, jboolean*);    jchar*      (*GetCharArrayElements)(JNIEnv*, jcharArray, jboolean*);    jshort*     (*GetShortArrayElements)(JNIEnv*, jshortArray, jboolean*);    jint*       (*GetIntArrayElements)(JNIEnv*, jintArray, jboolean*);    jlong*      (*GetLongArrayElements)(JNIEnv*, jlongArray, jboolean*);    jfloat*     (*GetFloatArrayElements)(JNIEnv*, jfloatArray, jboolean*);    jdouble*    (*GetDoubleArrayElements)(JNIEnv*, jdoubleArray, jboolean*);......

源码比较长，有兴趣的朋友自己翻看一下，这里只贴部分。

源码请在这里下载