Jni中C和Java的参数传递

╰半夏微凉° 2024-03-17 15:56 42阅读 0赞

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Java Native Interface（JNI）是Java语言的本地编程接口，是J2SDK的一部分。在java程序中，我们可以通过JNI实现一些用java语言不便实现的功能。通常有以下几种情况我们需要使用JNI来实现。

1.标准的java类库没有提供你的应用程序所需要的功能，通常这些功能是平台相关的。

2.你希望使用一些已经有的类库或者应用程序，而他们并非用java语言编写的。

3.程序的某些部分对速度要求比较苛刻，你选择用汇编或者c语言来实现并在java语言中调用他们。

在《java核心技术》中，作者提到JNI的时候，建议不到万不得已不要使用JNI技术，一方面它需要你掌握更多的知识才可以驾驭，一方面使用了JNI你的程序就会丧失可移植性。在本文我们跳过JNI的底层机制，读者最好先把它想象为本地代码和java代码的粘合剂。

### 利用VC++6.0实现JNI的最简单的例子 ###

最近项目中设计到JNI的技术,对于VC++我是一知半解.JNI是知道和Native方法的接口,从来没用过.但是摸了一会,还是感觉有点门路,搞定了JNI的难题以后,对于自己这点小小的进步不敢隐瞒,公开出来给还不了解的兄弟们作个参考.

Java中使用JNI调用DLL

1 编写范例文档

Public class TestNative \{

Private native int add(int x, int y);

Public static void main (String \[\] args) \{

TestNative hh = new TestNative ();

int r = hh.add(30,20);

System.out.println ("result = "+r);

Static \{

System.loadLibrary ("DLL\_0305");

其中LoadLibrary中的DLL文件名称可以随便定.只要做好的动态链接库改名成这个

字符串就可以了.而native函数的来源就是该动态链接库.

2. 做好该步准备以后,用javac TestNative.java生成.class.检验语法.

3. 语法检查通过以后,用javah TestNative生成.h的C头文件.

4. 打开VC++6.0,新建->; 工程 ->; win32 Dynamic-Link Library .在向导中选择空工程.

5. 把刚才javah生成的那个头文件加入工程 .然后 文件->;新建->;textiles 自己做一个.c文件.实现自己的native函数.清单如下:

\#includes<jni.h>;

JNIEXPORT jint JNICALL Java\_TestNative\_add (JNIEnv \*ev, jobject obj, jint x, jint y)  
\{

Return x+y;

备注:

A 其中的jni.h通常在 jdk\\include\\ 可以先拷贝到VC安装目录下的include目录下.一劳永逸,以后可以方便使用JNI技术.

B 全部的数据类型需要考虑Java和VC的接口问题.用jint jstring 等.

C 函数名称和自动生成的.h文件中规定的一致.命名规则是: Java\_使用类\_方法名

6 全编译一下工程. 如果没有出错,则此时生成动态链接库成功.把动态链接库拷贝到

TestNative.java所在的目录上.

7 运行java TestNative看结果吧.

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 set Array (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。

### 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:

//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java/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

Jni中C和Java的参数传递

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