JNI通過JNIEnv提供的操作Java數組的功能。它提供了兩個函數：一個是操作java的簡單型數組的，另一個是操作對象類型數組的。
因爲速度的原因，簡單類型的數組作爲指向本地類型的指針暴露給本地代碼。因此，它們能作爲常規的數組存取。這個指針是指向實際的Java數組或者Java數組的拷貝的指針。另外，數組的佈置保證匹配本地類型。
爲了存取Java簡單類型的數組，你就要要使用GetXXXArrayElements函數（見表A），XXX代表了數組的類型。這個函數把Java數組看成參數，返回一個指向對應的本地類型的數組的指針。
表A
函數 Java 數組類型 本地類型
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數組存取函數
當你對數組的存取完成後，要確保調用相應的ReleaseXXXArrayElements函數，參數是對應Java數組和GetXXXArrayElements返回的指針。如果必要的話，這個釋放函數會複製你做的任何變化（這樣它們就反射到java數組），然後釋放所有相關的資源。
爲了使用java對象的數組，你必須使用GetObjectArrayElement函數和SetObjectArrayElement函數，分別去get，set數組的元素。GetArrayLength函數會返回數組的長度。
下面通過一個實際的例子,演示一下在JAVA中傳遞基本類型的數組與對象類型的數組，然後在C++中進行相應的處理。
數組傳遞:
JAVA中的代碼:
package com.cjz.ibm;
public class CopyArray {
static int totalsum = 0;
static int a[] = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
static String str[] = new String[] { "we", "are", "friends" };
static {
System.loadLibrary("CopyArray");
}
private native int sum(int[] num);
private native int sum(String[] str);
public static void main(String[] args) {
CopyArray cp = new CopyArray();
cp.sum(a);
cp.sum(str);
}
}
在這個簡單的java程序中，我們定義了兩種類型的數組，一種是整形數組，屬於基本數據類型的數組，另一種是字符串類型的數組，屬於對象數組。然後把這兩種類型數組分別作爲參數傳遞到本地方法sum中去。其中sum函數具有相同的函數名和返回值類型，區別它們的是參數類型，這樣，就涉及到方法簽名的問題，方法簽名是參數的類型+方法的返回值類型。可知，它們的方法簽名是不相同的，所以爲兩個不同的方法。
經過編譯，生成C++的頭文件，這個過程可以參考http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/archive/2010/09/08/5870305.aspx
C++代碼：
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include "com_cjz_ibm_CopyArray.h"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3I
(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray array1){
//傳入的參數是整形數組
jint* arr;//定義一個整形指針
int sum=0;
//對於整形數組的處理，主要有GetIntArrayElements與GetIntArrayRegion
//第一種方法
arr=env->GetIntArrayElements(array1,NULL);//得到一個指向原始數據類型內容的指針
jint length=env->GetArrayLength(array1);//得到數組的長度
int i=0;
for(i=0;i<length;i++){
cout<<"arr["<<i<<"]="<<arr[i]<<endl;
sum+=arr[i];
}
//第二種方法
jint buf[]={0,0,0,0,0};//定義一個jint類型的buffer把原始的數組copy到這個buf中去
env->GetIntArrayRegion(array1,0,length,buf);
for(i=0;i<length;i++){
cout<<"buf["<<i<<"]="<<buf[i]<<endl;
sum+=buf[i];
}
//返回一個jint類型的數組
//可以先往一個數組中輸入值，然後把這個數組copy到jintArray中
jintArray iarr =env->NewIntArray(length);//新建一個jintArray
env->SetIntArrayRegion(iarr, 0, length, buf);//將buf中的值複製到jintArray中去，數組copy
//打印新的數組值
jint* arr2;
arr2=env->GetIntArrayElements(iarr,NULL);
for(i=0;i<env->GetArrayLength(iarr);i++){
cout<<"arr2["<<i<<"]="<<arr2[i]<<endl;
}
return sum;
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3Ljava_lang_String_2
(JNIEnv* env, jobject obj, jobjectArray array2){
//在java中，String[]類型是對象，所以對應C++中的數組爲jobjectArray
//把jobjectArray數組中的值取出來
int size=env->GetArrayLength(array2);//得到數組的長度值
int i=0;
cout<<"輸出原始的數組值:"<<endl;
for(i=0;i<size;i++){
jstring obja=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);
const char* chars=env->GetStringUTFChars(obja,NULL);//將jstring類型轉換成char類型輸出
cout<<chars<<endl;
}
//複製數組到新的數組中
cout<<"複製之後的數組爲:"<<endl;
jclass objClass = env->FindClass("java/lang/String");//定義數組中元素類型
jobjectArray texts= env->NewObjectArray(size, objClass, 0);//創建一個數組類型爲String類型
jstring jstr;
for(i=0;i<size;i++)
{
jstr=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);//把array2中的元素取出來
env->SetObjectArrayElement(texts, i, jstr);//放入到texts數組中去，必須放入jstring
}
for(i=0;i<size;i++){
jstring str1=(jstring)env->GetObjectArrayElement(texts,i);//打印出新複製的數組值
const char* chars1=env->GetStringUTFChars(str1,NULL);
cout<<chars1<<endl;
}
return 0;
}
在C++代碼中，int類型的數組對應JNI中的jintArray，而字符串類型的數組對應jobjectArray.
首先分析一下代碼：
GetIntArrayElements(<ArrayType>array,jboolean *isCopy):第一個參數傳遞的是數組名，第二個參數傳遞的是否返回一個複製的數組。返回值：返回一個指向數組的指針。
GetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType> *buf)
array:a reference to an array whose elements are to be copied.
start:the starting index of the array elements to be copied.
len: the number of elements to be copied.
buf: the destination buffer.
功能：把jintArray中的元素複製到buffer中。
SetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType>*buf)
array:a reference to a primitive array to which the elements to be copied.
start:the starting index in the primitive array.
len:the number of elements to be copied.
buf:the source buffer.
功能:把buf中的元素copy到jintArray中去。
可見,SetIntArrayRegion與GetIntArrayRegion是設置jintArray數組與取出jintArray數組中的值。
NewIntArray(jsize length)
length:the number of elements in the array to be created.
功能：構造一個數組對象
返回值：返回一個jintArray類型。
GetArrayLength(<ArrayType>array)
返回值:返回jintArray的長度。
由於在C++中,jintArray不能用下標直接存取,所以用到JNI中提供的接口函數進行操作。
GetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index)
array: a reference to the java.lang.Object array from which the element will be accessed.
index: the array index
功能:返回對應索引值的object.返回的是一個數組元素的值。
SetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index,jobject value)
array: a reference to an array whose element will be accessed.
index: index of the array element to be accessed.
value: the new value of the array element.
功能:用來設置對應索引元素的值。
因此，對於基本類型的數組，我們可以用Get<Type>ArrayElements和Get<Type>ArrayRegion來操作。
而Set<Type>ArrayRegion傳遞一個預先設置好的buf來返回一個j<Type>Array.而對於jobjectArray,可以用SetObjectArrayElement與GetObjectArrayElement來設置元素的值與返回元素的值。
對於數組的操作就介紹到這了。
異常處理:
下面看一個簡單的例子:
JAVA代碼:
ackage com.ibm.cjz;
public class Exception1 {
private native void doit();
private void callback() {
int a[] = new int[3];
System.out.println(a[5]);// 數組越界,在C++中會發生異常,然後C++中把這個異常傳遞給java
}
public static void main(String[] args) {
try {
Exception1 ex = new Exception1();
ex.doit();
} catch (Exception ex) {
System.out.println(ex);
}
}
static {
System.loadLibrary("Exception");
}
}
在這個JAVA代碼中,定義了一個整形數組，然後在callback()方法中調用這個數組，可以看到數組越界了，下面演示在C++中如何捕獲這個異常。
C++代碼:
#include "com_ibm_cjz_Exception1.h"
#include <iostream.h>
#include <string.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ibm_cjz_Exception1_doit
(JNIEnv* env, jobject obj){
jclass cls=env->GetObjectClass(obj);
jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"callback","()V");
env->CallVoidMethod(obj,mid);
//調用callback方法，獲取異常信息
jthrowable excp=0;
const char* str;
excp=env->ExceptionOccurred();//得到異常對象
if(excp){
jclass cls=env->GetObjectClass(excp);
//env->ExceptionClear();
//env->ExceptionDescribe();
jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"toString","()Ljava/lang/String;");//調用String中的toString方法
jstring msg=(jstring)env->CallObjectMethod(excp,mid);
str=env->GetStringUTFChars(msg,NULL);
cout<<"In C:"<<str<<endl;
env->ExceptionClear();//把這個異常清除掉，使之不能傳遞到java
}
jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中拋出異常
}
jthrowable ExceptionOccurred(JNIEnv *env);
返回值:返回一個異常對象。
void ExceptionClear(JNIEnv *env);
功能:清除該異常對象，只在本線程中傳遞。
jint ThrowNew(JNIEnv *env, jclass clazz,
const char *message);
功能：拋出一個指定的異常對象和異常信息。
打印結果:
In C:java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: thrown from C++ code
第一行是C++中打印的信息,第二行是從C++中拋出的異常。
如果把 env->ExceptionClear();//把這個異常清除掉，使之不能傳遞到java
jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中拋出異常
都註釋掉，也會向JAVA中拋出異常。這時就沒有清除掉異常了。
因爲速度的原因，簡單類型的數組作爲指向本地類型的指針暴露給本地代碼。因此，它們能作爲常規的數組存取。這個指針是指向實際的Java數組或者Java數組的拷貝的指針。另外，數組的佈置保證匹配本地類型。
爲了存取Java簡單類型的數組，你就要要使用GetXXXArrayElements函數（見表A），XXX代表了數組的類型。這個函數把Java數組看成參數，返回一個指向對應的本地類型的數組的指針。
表A
函數 Java 數組類型 本地類型
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數組存取函數
當你對數組的存取完成後，要確保調用相應的ReleaseXXXArrayElements函數，參數是對應Java數組和GetXXXArrayElements返回的指針。如果必要的話，這個釋放函數會複製你做的任何變化（這樣它們就反射到java數組），然後釋放所有相關的資源。
爲了使用java對象的數組，你必須使用GetObjectArrayElement函數和SetObjectArrayElement函數，分別去get，set數組的元素。GetArrayLength函數會返回數組的長度。
下面通過一個實際的例子,演示一下在JAVA中傳遞基本類型的數組與對象類型的數組，然後在C++中進行相應的處理。
數組傳遞:
JAVA中的代碼:
package com.cjz.ibm;
public class CopyArray {
static int totalsum = 0;
static int a[] = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
static String str[] = new String[] { "we", "are", "friends" };
static {
System.loadLibrary("CopyArray");
}
private native int sum(int[] num);
private native int sum(String[] str);
public static void main(String[] args) {
CopyArray cp = new CopyArray();
cp.sum(a);
cp.sum(str);
}
}
在這個簡單的java程序中，我們定義了兩種類型的數組，一種是整形數組，屬於基本數據類型的數組，另一種是字符串類型的數組，屬於對象數組。然後把這兩種類型數組分別作爲參數傳遞到本地方法sum中去。其中sum函數具有相同的函數名和返回值類型，區別它們的是參數類型，這樣，就涉及到方法簽名的問題，方法簽名是參數的類型+方法的返回值類型。可知，它們的方法簽名是不相同的，所以爲兩個不同的方法。
經過編譯，生成C++的頭文件，這個過程可以參考http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/archive/2010/09/08/5870305.aspx
C++代碼：
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include "com_cjz_ibm_CopyArray.h"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3I
(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray array1){
//傳入的參數是整形數組
jint* arr;//定義一個整形指針
int sum=0;
//對於整形數組的處理，主要有GetIntArrayElements與GetIntArrayRegion
//第一種方法
arr=env->GetIntArrayElements(array1,NULL);//得到一個指向原始數據類型內容的指針
jint length=env->GetArrayLength(array1);//得到數組的長度
int i=0;
for(i=0;i<length;i++){
cout<<"arr["<<i<<"]="<<arr[i]<<endl;
sum+=arr[i];
}
//第二種方法
jint buf[]={0,0,0,0,0};//定義一個jint類型的buffer把原始的數組copy到這個buf中去
env->GetIntArrayRegion(array1,0,length,buf);
for(i=0;i<length;i++){
cout<<"buf["<<i<<"]="<<buf[i]<<endl;
sum+=buf[i];
}
//返回一個jint類型的數組
//可以先往一個數組中輸入值，然後把這個數組copy到jintArray中
jintArray iarr =env->NewIntArray(length);//新建一個jintArray
env->SetIntArrayRegion(iarr, 0, length, buf);//將buf中的值複製到jintArray中去，數組copy
//打印新的數組值
jint* arr2;
arr2=env->GetIntArrayElements(iarr,NULL);
for(i=0;i<env->GetArrayLength(iarr);i++){
cout<<"arr2["<<i<<"]="<<arr2[i]<<endl;
}
return sum;
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3Ljava_lang_String_2
(JNIEnv* env, jobject obj, jobjectArray array2){
//在java中，String[]類型是對象，所以對應C++中的數組爲jobjectArray
//把jobjectArray數組中的值取出來
int size=env->GetArrayLength(array2);//得到數組的長度值
int i=0;
cout<<"輸出原始的數組值:"<<endl;
for(i=0;i<size;i++){
jstring obja=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);
const char* chars=env->GetStringUTFChars(obja,NULL);//將jstring類型轉換成char類型輸出
cout<<chars<<endl;
}
//複製數組到新的數組中
cout<<"複製之後的數組爲:"<<endl;
jclass objClass = env->FindClass("java/lang/String");//定義數組中元素類型
jobjectArray texts= env->NewObjectArray(size, objClass, 0);//創建一個數組類型爲String類型
jstring jstr;
for(i=0;i<size;i++)
{
jstr=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);//把array2中的元素取出來
env->SetObjectArrayElement(texts, i, jstr);//放入到texts數組中去，必須放入jstring
}
for(i=0;i<size;i++){
jstring str1=(jstring)env->GetObjectArrayElement(texts,i);//打印出新複製的數組值
const char* chars1=env->GetStringUTFChars(str1,NULL);
cout<<chars1<<endl;
}
return 0;
}
在C++代碼中，int類型的數組對應JNI中的jintArray，而字符串類型的數組對應jobjectArray.
首先分析一下代碼：
GetIntArrayElements(<ArrayType>array,jboolean *isCopy):第一個參數傳遞的是數組名，第二個參數傳遞的是否返回一個複製的數組。返回值：返回一個指向數組的指針。
GetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType> *buf)
array:a reference to an array whose elements are to be copied.
start:the starting index of the array elements to be copied.
len: the number of elements to be copied.
buf: the destination buffer.
功能：把jintArray中的元素複製到buffer中。
SetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType>*buf)
array:a reference to a primitive array to which the elements to be copied.
start:the starting index in the primitive array.
len:the number of elements to be copied.
buf:the source buffer.
功能:把buf中的元素copy到jintArray中去。
可見,SetIntArrayRegion與GetIntArrayRegion是設置jintArray數組與取出jintArray數組中的值。
NewIntArray(jsize length)
length:the number of elements in the array to be created.
功能：構造一個數組對象
返回值：返回一個jintArray類型。
GetArrayLength(<ArrayType>array)
返回值:返回jintArray的長度。
由於在C++中,jintArray不能用下標直接存取,所以用到JNI中提供的接口函數進行操作。
GetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index)
array: a reference to the java.lang.Object array from which the element will be accessed.
index: the array index
功能:返回對應索引值的object.返回的是一個數組元素的值。
SetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index,jobject value)
array: a reference to an array whose element will be accessed.
index: index of the array element to be accessed.
value: the new value of the array element.
功能:用來設置對應索引元素的值。
因此，對於基本類型的數組，我們可以用Get<Type>ArrayElements和Get<Type>ArrayRegion來操作。
而Set<Type>ArrayRegion傳遞一個預先設置好的buf來返回一個j<Type>Array.而對於jobjectArray,可以用SetObjectArrayElement與GetObjectArrayElement來設置元素的值與返回元素的值。
對於數組的操作就介紹到這了。
異常處理:
下面看一個簡單的例子:
JAVA代碼:
ackage com.ibm.cjz;
public class Exception1 {
private native void doit();
private void callback() {
int a[] = new int[3];
System.out.println(a[5]);// 數組越界,在C++中會發生異常,然後C++中把這個異常傳遞給java
}
public static void main(String[] args) {
try {
Exception1 ex = new Exception1();
ex.doit();
} catch (Exception ex) {
System.out.println(ex);
}
}
static {
System.loadLibrary("Exception");
}
}
在這個JAVA代碼中,定義了一個整形數組，然後在callback()方法中調用這個數組，可以看到數組越界了，下面演示在C++中如何捕獲這個異常。
C++代碼:
#include "com_ibm_cjz_Exception1.h"
#include <iostream.h>
#include <string.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ibm_cjz_Exception1_doit
(JNIEnv* env, jobject obj){
jclass cls=env->GetObjectClass(obj);
jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"callback","()V");
env->CallVoidMethod(obj,mid);
//調用callback方法，獲取異常信息
jthrowable excp=0;
const char* str;
excp=env->ExceptionOccurred();//得到異常對象
if(excp){
jclass cls=env->GetObjectClass(excp);
//env->ExceptionClear();
//env->ExceptionDescribe();
jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"toString","()Ljava/lang/String;");//調用String中的toString方法
jstring msg=(jstring)env->CallObjectMethod(excp,mid);
str=env->GetStringUTFChars(msg,NULL);
cout<<"In C:"<<str<<endl;
env->ExceptionClear();//把這個異常清除掉，使之不能傳遞到java
}
jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中拋出異常
}
jthrowable ExceptionOccurred(JNIEnv *env);
返回值:返回一個異常對象。
void ExceptionClear(JNIEnv *env);
功能:清除該異常對象，只在本線程中傳遞。
jint ThrowNew(JNIEnv *env, jclass clazz,
const char *message);
功能：拋出一個指定的異常對象和異常信息。
打印結果:
In C:java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: thrown from C++ code
第一行是C++中打印的信息,第二行是從C++中拋出的異常。
如果把 env->ExceptionClear();//把這個異常清除掉，使之不能傳遞到java
jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中拋出異常
都註釋掉，也會向JAVA中拋出異常。這時就沒有清除掉異常了。
