java的JNI本地调用代码

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

※     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

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

※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

※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! " ,  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