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Android 中Java 和C/C++的相互调用方法

来源：互联网 发布：苹果软件推广 编辑：程序博客网 时间：2024/04/29 15:59
   本文转载自：http://blog.csdn.net/seniorwizard/article/details/7693573   在一些Android应用的开发中，需要通过JNI和 Android NDK工具实现Java和C/C++之间的相互调用。   Java Native Interface (JNI)标准是java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI是本地编程接口，它使得在 Java 虚拟机 (VM)内部运行的 Java代码能够与用其它编程语言(如 C、C++和汇编语言)编写的应用程序和库进行交互操作。   由于Android的应用层的类都是以Java写的，这些Java类编译为Dex型式的Bytecode之后，必须靠Dalvik虚拟机(VM: Virtual Machine)来执行。在执行Java类的过程中，如果Java类需要与C组件沟通时，VM就会去载入C组件，然后让Java的函数顺利地调用到C组件的函数。此时，VM扮演着桥梁的角色，让Java与C组件能通过标准的JNI介面而相互沟通。   在实际应用中这两者之间的调用关系可以归纳为以下四种方式:         1.       在应用的JAVA代码中调用NDK中C/C++实现的函数。         2.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类的静态函数。         3.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类当前传入NDK中的实例的函数。         4.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类新建实例的函数。

下面我们就怎样在Eclipse中实现JNI编码和四种调用方式加以阐述。

一、在Eclipse中建立一个包含JNI开发的工程。

在这里我们不直接导入NDK中的hello-jni来说明JNI的使用方法。而是新建立一个工程，来说明怎样建立一个包含JNI的工程。

第一步：建立一个Andriod工程JniDemo,在该工程的根目录下建立一个叫jni的目录，在jni目录下建立一个叫Android.mk的文件，(当然你也可以从其他地方，比如ndk样例代码hello-jni中将里面的Android.mk复制过来修改)。 Android.mk里面的内容如下所示

LOCAL_PATH :=$(call my-dir)

include$(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := demo-jni

LOCAL_SRC_FILES := demo-jni.c

include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

关于这几句话的含义，在这里不再赘述。网上搜下，就可以很明白。

然后在jni目录下生成demo-jni.c文件。实现的接口的内容。

现在选中工程中的jni目录，点击鼠标右键，选Refresh，jni目录中的文件就显示在工程的jni目录下了。

第二步：设置jni的编译环境。选中工程中的根目录JniDemo，点击鼠标右键，选Properties。弹出对话框，选中列表中的Builders。如图一所示：

这里写图片描述

                        图一：JniDemo特性设置对话框                                                                             点击对话框右端的new按钮，弹出“Choose configuration type”对话框，如图二，选择Program,点击对话框下面的OK按钮。

这里写图片描述

                                            图二：选择配置类型

现在我们打开了”Edit Configuration”对话框，在Name对应的文本框中输入名字JniBuilder(当然也可是你喜欢的其他名字).在Main选项下，在Location中输入cygwin系统中bash.exe的绝对路径。我这里是c:\cygwin\bin\bash.exe（c:\cygwin\为我的系统中cygwin的安装目录，这里要根据你的电脑中cygwin的安装目录来确定），在Working Directory中输入c:\cygwin\bin.在Arguments中输入–login -c “cd /cygdrive/d/study/JniDemo && /cygdrive/d/android-ndk-r6b/ndk-build”。这里/cygdrive/d/study/JniDemo为工程根目录， /cygdrive/d/android-ndk-r6b为NDK的安装目录。这两个目录参数根据你的工程目录和ndk的安装目录而定。注意的是驱动器要采用cygwin的方式。(比如：Windows系统下的D：对应/cygdrive/d，其余类推)。设置结果如图三所示，然后点击 OK按钮即可。

这里写图片描述

                                        图三：编辑JNI配置参数

二、演示四种调用方式

演示界面如图四所示，四个按钮分别测试四种调用方式。

这里写图片描述

                                            图四：演示界面图

分别点击按钮Test1, Test2, Tes3, Test四的测试结果如图五、六、七、八所示。

这里写图片描述

                                        图五：点击Test1的测试结果

这里写图片描述

                                        图六：点击Test2的测试结果

这里写图片描述

                                        图七：点击Test3的测试结果

这里写图片描述

                                        图八：点击Test4的测试结果Test1演示在应用中调用NDK中C/C++实现的函数。JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

    Button btn01 = (Button)findViewById(R.id.Button01);    btn01.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()    {        publicvoid onClick(View v)        {                  TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);            tv.setText(stringFromJNI());                        showMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test1", stringFromJNI());        }    });

C代码：

Jstring Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz ){    return (*env)->NewStringUTF(env,"JniDemo, Hello from JNI!");}
 Test2 静态调用。JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

 Test2 静态调用。JAVA代码和C代码分别为：JAVA 代码：

C代码：

Jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniStaticShowMessage(JNIEnv* env,                           jobject thiz,jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");//  jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);    if(cls != NULL)    {       jmethodID id = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls,"staticShowMessage",            "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");       if(id != NULL)       {      return (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, id, ctx, strTitle, strMessage);       }    }    return 1;}
    Test3 当前实例调用：JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

    Button btn03 = (Button)findViewById(R.id.Button03);    btn03.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()    {        publicvoid onClick(View v)        {            strTest = " [message has changed now]";            int ret = jniShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test3","test callback in current instance");            TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                        if(ret == 0)            {               tv.setText("test JNI callback successed");                                  }            else            {               tv.setText("test JNI callback fialed");            }        }    });

C代码：

Jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,       jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);    if(cls != NULL)    {       jstring str;       jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString","()Ljava/lang/String;");       if(strTest_id != NULL)       {          str = (*env)->CallObjectMethod(env, thiz, strTest_id);       }        jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "showMessage",    "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");        if(showMessage_id != NULL)       {          return (*env)->CallIntMethod(env, thiz, showMessage_id, ctx,                 strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));       }    }    return 1;}
    Test4新建实例调用：JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

    Button btn04 = (Button)findViewById(R.id.Button04);    btn04.setOnClickListener(newButton.OnClickListener()    {        publicvoid onClick(View v)        {            strTest = " [message has changed now]";            int ret = jniInstanceShowMessage(JniDemoActivity.this,         "JNI test4","test callback in new instance");            TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                        if(ret == 0)            {               tv.setText("test JNI new instance successed");                  }           else            {               tv.setText("test JNI new instance fialed");            }        }    });

C代码：

jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniInstanceShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,       jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");    if(cls != NULL)    {       // get instance       jmethodID constuctor_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");       if(constuctor_id != NULL)       {          jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constuctor_id);          if(obj != NULL)          {             jstring str;             jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString","()Ljava/lang/String;");             if(strTest_id != NULL)             {                 str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, strTest_id);             }             jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"showMessage",                    "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");             if(showMessage_id != NULL)             {                 return (*env)->CallIntMethod(env, obj, showMessage_id, ctx,strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));             }          }       }    }    return 1;}

Test1 和Test2都是常规的调用，在这里不做解释了。现在我们看看Test3和Test4的区别，在Test3中，strTest = ” [message has changed now]” 在相应的代码中都做了赋值。但是在Test4中并没有改变，还是初始值。这是因为Test创建了一个新实例，和应用的JAVA代码中所赋值的实例并不是同一个。因此才出现了不同的结果。

附完整的JAVA和C代码

JAVAD代码： JniDemoActivity.java

package study.jnidemo; import android.app.Activity;import android.app.AlertDialog;import android.os.Bundle;import android.widget.Button;import android.view.View;import android.widget.TextView;import android.content.Context;import android.content.DialogInterface; publicclass JniDemoActivityextends Activity {        public StringstrTest =" [initial message]";               /** Called when the activity is first created. */    @Override    publicvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);               findAndModifyButton();    }    public String getTestString()    {        returnstrTest;    }       // 测试JAVA的NDK调用    publicnative String stringFromJNI();        // 测试C/C++中对JAVA函数的静态回调    publicnativestaticint jniStaticShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);        // 测试实例中C/C++中对JAVA类的函数的调用    publicnativeint jniShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);        // 测试创建新实例C/C++对JAVA类的函数的调用    publicnativeint jniInstanceShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);        static {        System.loadLibrary("demo-jni");    }        staticint staticShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage)    {           AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(ctx);           builder.setTitle(strTitle);        builder.setMessage(strMessage);        builder.setPositiveButton("确定",         new DialogInterface.OnClickListener(){               public void onClick(DialogInterface dialog,int whichButton){                            }        });        builder.show();            return 0;    }       publicint showMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage)    {        returnstaticShowMessage(ctx, strTitle, strMessage);    }           privatevoid findAndModifyButton()    {        // 测试JAVA的NDK调用        Button btn01 = (Button)findViewById(R.id.Button01);        btn01.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()        {                publicvoid onClick(View v)             {                      TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                tv.setText(stringFromJNI());                            showMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test1", stringFromJNI());            }        });        // 测试C/C++中对JAVA函数的静态回调        Button btn02 = (Button)findViewById(R.id.Button02);        btn02.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()        {                publicvoid onClick(View v)             {                int ret =jniStaticShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test2", "test static callback Message");                TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                  if(ret == 0)                {                    tv.setText("test JNI static callback successed");                                      }                else                {                    tv.setText("test JNI static callback fialed");                }                }    });    // 测试实例中C/C++中对JAVA类的函数的调用    Button btn03 = (Button)findViewById(R.id.Button03);    btn03.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()    {        publicvoid onClick(View v)        {            strTest = " [message has changed now]";            int ret = jniShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test3", "test callback in current instance");            TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                       if(ret == 0)            {               tv.setText("test JNI callback successed");                                  }            else            {               tv.setText("test JNI callback fialed");            }        }    });    // 测试创建新实例C/C++对JAVA类的函数的调用    Button btn04 = (Button)findViewById(R.id.Button04);    btn04.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()    {        publicvoid onClick(View v)        {            strTest = " [message has changed now]";            int ret = jniInstanceShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test4", "test callback in new instance");            TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);                        if(ret == 0)            {               tv.setText("test JNI new instance successed");                                     }            else            {               tv.setText("test JNI new instance fialed");            }        }    });    }  }

C代码 demo-jni.cpp

#include<string.h>#include<jni.h>// 加载此动态库时系统自动首先加载jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void *reserved){    JNIEnv *env;    if((*vm)->GetEnv(vm, (void**)&env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK)    {       return -1;    }    return JNI_VERSION_1_4;} jstringJava_study_jnidemo_JniDemoActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz ){    return (*env)->NewStringUTF(env,"JniDemo, Hello from JNI!");}jstringcombine_jstring(JNIEnv* env, jstring str1, jstring str2){    jboolean b_ret;    constchar *s1 = (*env)->GetStringUTFChars(env, str1, &b_ret);    constchar *s2 = (*env)->GetStringUTFChars(env, str2, &b_ret);    int n1 = strlen(s1);    int n2 = strlen(s2);    char *new_str = (char *)malloc(n1+n2+1);    memset(new_str, 0, n1+n2+1);    strcat(new_str, s1);    strcat(new_str, s2);    jstring ret_str = (*env)->NewStringUTF(env,(constchar *)new_str);    free(new_str);    return ret_str;}jintJava_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniStaticShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,       jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");//  jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);    if(cls != NULL)    {       jmethodID id = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls,             "staticShowMessage",             "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");       if(id != NULL)       {          return (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, id, ctx, strTitle, strMessage);       }    }    return 1;}// 在当前已有的JAVA实例中调用jintJava_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,       jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);    if(cls != NULL)    {       jstring str;       jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString",             "()Ljava/lang/String;");       if(strTest_id != NULL)       {          str = (*env)->CallObjectMethod(env, thiz, strTest_id);       }        jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "showMessage",             "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");       if(showMessage_id != NULL)       {          return (*env)->CallIntMethod(env, thiz, showMessage_id, ctx,                 strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));       }    }    return 1;}// 在新建JAVA实例中调用jintJava_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniInstanceShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,       jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage){    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");    if(cls != NULL)    {       // get instance       jmethodID constuctor_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");       if(constuctor_id != NULL)       {          jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constuctor_id);          if(obj != NULL)          {             jstring str;             jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"getTestString",                    "()Ljava/lang/String;");              if(strTest_id != NULL)             {                 str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, strTest_id);             }              jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"showMessage",                    "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");             if(showMessage_id != NULL)             {                 return (*env)->CallIntMethod(env, obj, showMessage_id, ctx,                        strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));             }          }       }    }    return 1;}

源代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/seniorwizard/4394466

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