Android JNI编程

#android 下的JNI开发

##what 什么是JNI

## JNI java native interface nactive java 本地接口

##通过JNI可以实现java 和本地代码之间的互相调用

##jni可以看成是翻译 实际上就是一套协议

## why 为什么要用到JNI

#java 一处编译到处运行

1 * java 运行在虚拟机上 jni 可以扩展java 虚拟机的能力让代码调用驱动

2 java 是结实语言 运行效率相对较低 c/c++效率要高很多通过jni把耗时操作方法C/C++可以提高java的运行效率

3 java 代码编译成.class文件 文件的安全性较差，可以通过jni 把把重要的业务逻辑放到c/c++去实现,c/c++反编译比较困难 安全性较高

*C历史悠久 1972年就发明了C 通过JNI可以调用优秀的C类库

HOW 怎么用JNI

1 java

2 c/c++看得懂 会调用

3 JNI开发流程 NDK native develop kit

##C的基本语法

### CHelloWorld

#include<stdio.h> // 相当于 java的import .h c的头文件

stdio.h standard io 标准输入输出

#include<stdlib.h> // stdlib standard library 标准函数库 java.lang

java.lang

/**

*/

main(){ // public static void main(String[] args)

printf("helloworld!\n"); //System.out.println(); "\n"换行符

system("javac Hello.java");

system("java Hello");

system("notepad");

system("pause"); //system执行windows的系统命令

}

###C的基本数据类型

*java 基本数据类型

boolean 1

byte 1

char 2 char 1个字节

short 2 short 2

int 4 long4

long 8 float 4

float 4 float 4

double 8 double 8

char ,int ,float double ,long short signed unsigned void

* signed 有符号数 最高位是符号位 可以表示负数 但是表示的最大值相对要小

* unsigned 无符号数 最高位是数值位 不可以表示负数 表示的最大值相对要大

* unsigned 无符号数 最高位是数值位 不可以表示负数 表示的最大值相对要大

* signed unsigned 只能用来修饰整形变量 char short int long

* C没有 boolean byte C用0和非0表示false true

###

C的输出函数

%d -int

%ld- long int

%lld --long long

%hd --短整型

%c --char

%f --float

% lf-double

%u-无符号

% x-十六进制输出 int 或者long int 或者short int

%o -八进制输出

%s- 字符串

* 占位符不要乱用 要选择正确的对应类型 否则可能会损失精度

* C字符串

* C没有String类型 C的字符串实际就是字符数组

* C数组定义 [ ]只能再变量名之后

* C字符串两种定义方式

char str[] = {'h','e','l','l','o','\0'};//注意'\0'字符串结束符

char str[] = "你好"; //这种定义方式不用写结束符 可以表示汉字

###C的输入函数

-scanf(”占位符“，&地址)

-&取地址符

-C字符串不检查下标越界 使用时要注意

### 内存地址的概念

* 声明一个变量,就会立即为这个变量申请内存,一定会有一个对应的内存地址

* 没有地址的内存是无法使用的

* 内存的每一个字节都有一个对应的地址

* 内存地址用一个16进制数来表示

* 32位操作系统最大可以支持4G内存

* 32位系统的地址总线为32位,也就是说系统有2^32个数字可以分配给内存作为地址使用

### 指针入门 ******

int i = 123; //一般计算机中用16进制数来表示一个内存地址

printf("%#x\n",&i)

//int* int类型的指针变量 pointer指针 指针变量只能用来保存内存地址

//用取地址符&i 把变量i的地址取出来 用指针变量pointer 保存了起来

//此时我们可以说 指针pointer指向了 i的地址

int* pointer = &i;

printf("pointer的值 = %#x\n",pointer);

printf("*pointer的值%d\n",*pointer);

*pointer = 456;

printf("i的值是%d\n",i);

system("pause");

* 指针常见错误

* 声明了指针变量后 未初始化直接通过*p 进行赋值操作 运行时会报错

* * 未赋值的指针称为野指针

* 指针类型错误 如int* p 指向了double类型的地址, 通过指针进行读取操作时,读取值会出错

## 指针的练习

* 值传递和引用传递(交换两个数的值)

* 引用传递本质是把地址传递过去

* 所有传递其实本质都是值传递，引用传递其实也是传递一个值，但是这个值是一个内存地址

void swap(int* p, int* p2){

int temp = *p;

*p = *p2;

*p2 = temp;

}

main(){

int i = 123;

int j = 456;

//将i, j的地址传递过去

swap(&i,&j);

printf("i = %d, j = %d", i, j);

}

* 返回多个值

* 把地址作为参数传入函数中，当函数执行完毕时，参数的值就已经被修改了

### 多级指针

* int* p; int 类型的一级指针 int** p2; int 类型的二级指针

* 二级指针变量只能保存一级指针变量的地址

* 有几个* 就是几级指针 int*** 三级指针

* 通过int类型三级指针 操作int类型变量的值 ***p

int i = 123;

//int类型一级指针

int* p = &i;

//int 类型 二级指针 二级指针只能保存一级指针的地址

int** p2 = &p;

//int 类型 三级指针 三级指针只能保存二级指针的地址

int*** p3 = &p2;

//通过p3 取出 i的值

printf("***p3 = %d\n", ***p3);

* 多级指针案例 取出子函数中临时变量的地址

### 数组和指针的关系

* 数组占用的内存空间是连续的

* 数组变量保存的是第0个元素地址，也就是首地址

* *(p + 1):指针位移一个单位，一个单位是多少个字节，取决于指针的类型

###指针的长度

* 不管变量的类型是什么，它的内存地址的长度一定是相同的

* 类型不同只决定变量占用的内存空间不同

* 32位环境下，内存地址长度都是4个字节，所以指针变量长度只需4个字节即可

* 区分指针类型是为了指针位移运算方便

##堆栈概念 静态内存分配 动态内存分配

* 栈内存

* 系统自动分配

* 系统自动销毁

* 连续的内存区域

* 向低地址扩展

* 大小固定

* 栈上分配的内存称为静态内存

* 静态内存分配

* 子函数执行完，子函数中的所有局部变量都会被销毁，内存释放，但内存地址不可能被销毁，只是地址上的值没了

* 堆内存

* 程序员手动分配

* java：new

* c：malloc

* 空间不连续

* 大小取决于系统的虚拟内存

* C：程序员手动回收free

* java：自动回收

* 堆上分配的内存称为动态内存

### 结构体

* 结构体中的属性长度会被自动补齐，这是为了方便指针位移运算

* 结构体中不能定义函数，可以定义函数指针

* 程序运行时，函数也是保存在内存中的，也有一个地址

* 结构体中只能定义变量

* 函数指针其实也是变量，它是指针变量

* 函数指针的定义 返回值类型(*变量名)(接收的参数);

* 函数指针的赋值: 函数指针只能指向跟它返回值和接收的参数相同的函数

### 联合体

* 长度等于联合体中定义的变量当中最长的那个

* 联合体只能保存一个变量的值

* 联合体共用同一块内存

##交叉编译

*在一个平台上去编译另外一个平台可以执行本地代码

*cpu 平台 arm x86 mips

*操作系统平台 windows linux mac os

原理 模拟不同平台的特性去编译代码

##jni 开发工具

*ndk native develop kit

ndk目录

*docs帮助文档

*platform 好多好多平台版本文件夹 选择时选择项目支持的最小版本号对应的文件夹

* 每一个版本号的文件夹中放了 不同cpu架构的资源文件

* include文件夹 jni开发中常用的 .h头文件

* samples google官方提供的样例工程 可以参考进行开发

* lib 文件夹 google打包好的 提供给开发者使用的 .so文件

* android-ndk-r9d\build\tools linux系统下的批处理文件 在交叉编译时会自动调用

* ndk-build 交叉编译的命令

* cdt eclipse的插件 高亮C代码 C的代码提示

##jni简便开发流程

1 写java 代码 native 声明本地方法

2 添加本地支持 右键单击项目-》Android tools>add native surpot

* 如果发现 finish不能点击需要给工作空间配置ndk目录的位置

* window->preferences->左侧选择android->ndk 把ndk解压的目录指定进来

③ 如果写的是.c的文件 先修改一下生成的.cpp文件的扩展名 不要忘了 相应修改Android.mk文件中LOCAL_SRC_FILES的值

* ④ javah生成头文件 在生成的头文件中拷贝c的函数名到.c的文件

* ⑤ 解决CDT插件报错的问题

* 右键单击项目选择 properties 选测 c/c++ general->paths and symbols->include选项卡下->点击add..->file system 选择ndk目录下 platforms文件夹 对应平台下(项目支持的最小版本)

usr 目录下 arch-arm -> include 确定后 会解决代码提示和报错的问题

* ⑥编写C函数 如果需要单独编译一下c代码就在c/c++视图中找到小锤子

* 如果想直接运行到模拟器上 就不用锤子了

* ⑦ java代码中不要忘了 system.loadlibrary();

## C代码回调java方法

* ① 找到字节码对象

* //jclass (*FindClass)(JNIEnv*, const char*);

* //第二个参数 要回调的java方法所在的类的路径 "com/itheima/callbackjava/JNI"

* ② 通过字节码对象找到方法对象

* //jmethodID (*GetMethodID)(JNIEnv*, jclass, const char*, const char*);

* 第二个参数 字节码对象 第三个参数 要反射调用的java方法名 第四个参数 要反射调用的java方法签名

* javap -s 要获取方法签名的类的全类名 项目/bin/classes 运行javap

* ③ 通过字节码创建 java对象(可选) 如果本地方法和要回调的java方法在同一个类里可以直接用 jni传过来的java对象 调用创建的Method

* jobject obj =(*env)->AllocObject(env,claz);

* 当回调的方法跟本地方法不在一个类里 需要通过刚创建的字节码对象手动创建一个java对象

* 再通过这个对象来回调java的方法

* 需要注意的是 如果创建的是一个activity对象 回调的方法还包含上下文 这个方法行不通!!!回报空指针异常

* ④ 反射调用java方法

* //void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);

* 第二个参数 调用java方法的对象 第三个参数 要调用的jmethodID对象 可选的参数 调用方法时接收的参数

#C++开发JNI#

*C的预编译处理命令

*#开头的就是C/C++的预编译处理命令

*在编译之前先走预编译阶段 预编译就是把include进来的头文件 copy到源码

*define 这些宏定义 用真实的值替换一下

*#if #else# endif改删除的删除掉

*

*C++开发jni代码是 env不再是结构体Jninativeinterface 的二级指针

* _JNIEnv JNIEnv _JNIEnv 是C++的结构体 C++结构体跟C区别 C++的结构体可以定义函数

* _JNIEnv的函数 实际上调用的就是结构体JNINativeInterface的同名函数指针

* 在调用时第一个参数 env已经传进去了

* C++的函数要先声明再使用 可以把javah生成的头文件include进来作为函数的声明

* include的方法 <> "" ""

* 如果用"" 来导入头文件 系统会先到 源代码所在的文件夹去找头文件 如果找不到再到系统指定的incude文件夹下找

* //用<> 直接到系统指定的include目录下去找

#am 命令

*am 命令 在 adb shell里面可以通过am命令进行一些操作 如 启动 activity

启动浏览器等

*am 命令的源码在Am.java中 在adb shell 里执行am命令 实际上就是启动一个线程Am.java 的main方法 am命令后面带的参数都会当作运行时的参数传到main函数中

am 命令可以用start子命令 并且携带指定的参数

参见的参数 -a:action -d data -t表示传入的类型 -n指定的组件名字

*举例 在 adb shell中通过am命令打开网页

am start--user 0 -a android.intent.action.VIEW -d

*http://www.baidu.com

* 通过am命令打开activity

* am start --user 0 -n com.itheima.fork/com.itheima.fork.MainActivity

* (系统sdk版本>16 需要加上--user 0 , <16不需要加)

execlp c语言中华执行系统命令的函数

execlp() 会从PATH环境变量所指的目录中查找符合参数file的文件找到后就执行该文件 第二个参数开始就是执行该文件args[0] ，args[1]最后一个参数用（char*）NULL结束

*Android开发中 execlp函数对应Android的path路劲为system/bin/目录* 调用格式

execlp("am", "am", "start", "--user","0","-a", "android.intent.action.VIEW", "-d", "http://www.baidu.com", (char *) NULL);

execlp("am", "am", "start", "--user","0", "-n" , "com.itheima.cforktest/com.itheima.cforktest.MainActivity",(char *) NULL);