JNI、C/C++、java調用dll、java與c數據類型對應關係

 

在如下情況下,需要在本地方法中應用java對象的引用,就會用到類型之間的轉換:  
1)java方法裏面將參數傳入本地方法;
2)在本地方法裏面創建java對象;
3)在本地方法裏面return結果給java程序。
  
分爲如下兩種情況:  
一、Java原始類型
像booleans、integers、floats等從Java程序中傳到本地方法中的原始類型可以直接使用,下面是java中的原始類型和本地方法中的類型的對應:
Java類型  本地類型  字節(bit)
boolean   jboolean   8, unsigned
byte    jbyte    8
char    jchar    16, unsigned
short    jshort    16
int     jint     32
long    jlong    64
float    jfloat    32
double   jdouble   64
void    void     n/a  
也就是說如果我在方法中傳進去了一個boolean的參數的話,那麼我在本地方法中就有jboolean類型與之對應。同理,如果在本地方法中return一個jint的話,那麼在java中就返回一個int類型。
  
二、Java對象
Java對象做爲引用被傳遞到本地方法中,所有這些Java對象的引用都有一個共同的父類型jobject(相當於java中的Object類是所有類的父類一樣)。下面是JNI實現的一些jobject的子類:

本地方法中訪問java程序中的內容
1)  訪問String對象:
從java程序中傳過去的String對象在本地方法中對應的是jstring類型,jstring類型和c中的char*不同,所以如果你直接當做char*使用的話,就會出錯。因此在使用之前需要將jstring轉換成爲c/c++中的char*,這裏使用JNIEnv的方法轉換。下面是一個例子:
代碼3:
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine
(JNIEnv *env, jobject obj, jstring prompt)
{
char buf[128];
const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, prompt, 0);
printf("%s", str);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, prompt, str);

這裏使用GetStringUTFChars方法將傳進來的prompt(jstring類型)轉換成爲UTF-8的格式,就能夠在本地方法中使用了。
注意:在使用完你所轉換之後的對象之後,需要顯示調用ReleaseStringUTFChars方法,讓JVM釋放轉換成UTF-8的string的對象的空間,如果不顯示的調用的話,JVM中會一直保存該對象,不會被垃圾回收器回收,因此就會導致內存溢出。
下面是訪問String的一些方法:
GetStringUTFChars將jstring轉換成爲UTF-8格式的char*
GetStringChars將jstring轉換成爲Unicode格式的char*
ReleaseStringUTFChars釋放指向UTF-8格式的char*的指針
ReleaseStringChars釋放指向Unicode格式的char*的指針
NewStringUTF創建一個UTF-8格式的String對象
NewString創建一個Unicode格式的String對象
GetStringUTFLengt獲取UTF-8格式的char*的長度
GetStringLength獲取Unicode格式的char*的長度

2) 訪問Array對象:
和String對象一樣,在本地方法中不能直接訪問jarray對象,而是使用JNIEnv指針指向的一些方法來是用。
訪問Java原始類型數組:
1)獲取數組的長度:
代碼4:
JNIEXPORT jint JNICALL Java_IntArray_sumArray
(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr)
{
int i, sum = 0;
jsize len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);

如代碼4所示,這裏獲取數組的長度和普通的c語言中的獲取數組長度不一樣,這裏使用JNIEvn的一個函數GetArrayLength。

2)獲取一個指向數組元素的指針:
代碼4:
jint *body = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, 0);
使用GetIntArrayElements方法獲取指向arr數組元素的指針,注意該函數的參數,第一個是JNIEnv,第二個是數組,第三個是數組裏面第三個是數組裏面開始的元素
3)使用指針取出Array中的元素
代碼5:
for (i=0; i<len; i++) {
  sum += body[i];
  }
這裏使用就和普通的c中的數組使用沒有什麼不同了
4)釋放數組元素的引用
代碼6:
(*env)->ReleaseIntArrayElements(env, arr, body, 0);
和操作String中的釋放String的引用是一樣的,提醒JVM回收arr數組元素的引用。
這裏舉的例子是使用int數組的,同樣還有boolean、float等對應的數組。
獲取數組元素指針的對應關係:

函數            數組類型GetBooleanArrayElements   boolean
GetByteArrayElements    byte
GetCharArrayElements    char
GetShortArrayElements    short
GetIntArrayElements     int
GetLongArrayElements    long
GetFloatArrayElements    float
GetDoubleArrayElements   double

  
釋放數組元素指針的對應關係:
Function            Array Type
ReleaseBooleanArrayElements   boolean
ReleaseByteArrayElements    byte
ReleaseCharArrayElements    char
ReleaseShortArrayElements    short
ReleaseIntArrayElements     int
ReleaseLongArrayElements    long
ReleaseFloatArrayElements    float
ReleaseDoubleArrayElements   double

訪問自定義Java對象數組
The JNI provides a separate set of functions to access elements of object arrays. You can use these functions to get and set individual object array elements.
Note: You cannot get all the object array elements at once.
GetObjectArrayElement returns the object element at a given index.
SetObjectArrayElement updates the object element at a given index.
3) 訪問Java對象的方法:
在本地方法中調用Java對象的方法的步驟:
①.獲取你需要訪問的Java對象的類:
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
使用GetObjectClass方法獲取obj對應的jclass。
②.獲取MethodID:
jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callback", "(I)V");
使用GetMethdoID方法獲取你要使用的方法的MethdoID。其參數的意義:
env-->JNIEnv
cls-->第一步獲取的jclass
"callback"-->要調用的方法名
"(I)V"-->方法的Signature
③.調用方法:
(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid, depth);
使用CallVoidMethod方法調用方法。參數的意義:
env-->JNIEnv
obj-->通過本地方法穿過來的jobject
mid-->要調用的MethodID(即第二步獲得的MethodID)
depth-->方法需要的參數(對應方法的需求,添加相應的參數)
注:這裏使用的是CallVoidMethod方法調用,因爲沒有返回值,如果有返回值的話使用對應的方法,在後面會提到。
方法的Signature
方法的Signature是由方法的參數和返回值的類型共同構成的,下面是他們的結構:
"(argument-types)return-type"
其中Java程序中參數類型和其對應的值如下:

Signature  Java中的類型
Z       boolean
B       byte
C       char
S       short
I        int
J        long
F       float
D       double
L fully-qualified-class;   fully-qualified-class
  
[ type  type[]
  
( arg-types ) ret-type  method type

一個Java類的方法的Signature可以通過javap命令獲取:
javap -s -p Java類名
給調用的函數傳參數:
通常我們直接在methodID後面將要傳的參數添加在後面,但是還有其他的方法也可以傳參數:
CallVoidMethodV可以獲取一個數量可變的列表作爲參數;
CallVoidMethodA可以獲取一個union。
  
調用靜態方法:  
就是將第二步和第三步調用的方法改爲對應的:
GetStaticMethodID獲取對應的靜態方法的ID
CallStaticIntMethod調用靜態方法
調用超類的方法:
    
4)訪問Java對象的屬性:
訪問Java對象的屬性和訪問Java對象的方法基本上一樣,只需要將函數裏面的Method改爲Field即可

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