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jni 形参以及返回值

jni 形参以及返回值

作者: 初见破晓 | 来源:发表于2015-12-29 18:48 被阅读2006次

    原网页:http://www.blogjava.net/china-qd/archive/2006/04/29/44002.html
    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
    boolean jboolean C/C++8位整型
    byte jbyte C/C++带符号的8位整型
    char jchar C/C++无符号的16位整型
    short jshort C/C++带符号的16位整型
    int jint C/C++带符号的32位整型
    long jlong C/C++带符号的64位整型e
    float jfloat C/C++32位浮点型
    double jdouble C/C++64位浮点型
    Object jobject 任何Java对象,或者没有对应java类型的对象
    Class jclass Class对象
    String jstring 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
    GetBooleanArrayElements jbooleanArray jboolean
    GetByteArrayElements jbyteArray jbyte
    GetCharArrayElements jcharArray jchar
    GetShortArrayElements jshortArray jshort
    GetIntArrayElements jintArray jint
    GetLongArrayElements jlongArray jlong
    GetFloatArrayElements jfloatArray jfloat
    GetDoubleArrayElements jdoubleArray jdouble
    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ID
    GetStaticFieldID 得到一个静态的域的ID
    GetMethodID 得到一个实例的方法的ID
    GetStaticMethodID 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
    boolean Z
    byte B
    char C
    short S
    int I
    long L
    float F
    double D
    void V
    objects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:
    /*

    • 一缕阳光(sundy)版权所有,保留所有权利。
      /
      /
      *
    • 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( length2+1 );
    int size = 0;
    size = WideCharToMultiByte( CP_ACP, 0, (LPCWSTR)jcstr, length, rtn,(length2+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( length2 + 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);
        }
    
    }

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