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
谢谢大家的回复,有人说类型不对,己修正。类型请参照:

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/jni/spec/types.html


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jfieldIDjmethodID

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D所示。

表D

Java 类型 符号
boolean Z
byte B
char C
short S
int I
long J
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( 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!"100true);

        
//调用一个静态方法
        System.out.println("------------------调用一个静态方法-----------");
        
int ret = changeJni.add(1220);
        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[] truefalsetrue };
        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

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