Jni中C++和Java的參數傳遞

如何使用JNI的一些基本方法和過程在網上多如牛毛，如果你對Jni不甚了解，不知道Jni是做什么的，如何建立一個基本的jni程序，或許可以參考下面下面這些文章:
利用VC++6.0實現JNI的最簡單的例子 ?
JNI入門教程之HelloWorld篇
SUN JNI Tutorial

這些資料的例子中，大多數只是輸入一些簡單的參數，獲取沒有參數。而在實際的使用過程中，往往需要對參數進行處理轉換。才可以被C/C++程序識別。比如我們在C++中有一個結構（Struct）DiskInfo ,需要傳遞一個類似于DiskInfo *pDiskInfo的參數，類似于在C++這樣參數如何傳遞到Java中呢？下面我們就來討論C++到Java中方法的一些常見參數的轉換:

定義Native Java類：

如果你習慣了使用JNI，你就不會覺得它難了。既然本地方法是由其他語言實現的，它們在Java中沒有函數體。但是，所有本地代碼必須用本地關鍵詞聲明，成為Java類的成員。假設我們在C++中有這么一個結構，它用來描述硬盤信息：

// 硬盤信息
struct ?? {
???? char ?name[ 256 ];
???? int ?serial;
} DiskInfo;

那么我們需要在Java中定義一個類來與之匹配，聲明可以寫成這樣：

class ?DiskInfo? {
???? // 名字
???? public ?String?name;

???? // 序列號
???? public ? int ?serial;
}

在這個類中，申明一些Native的本地方法，來測試方法參數的傳遞，分別定義了一些函數，用來傳遞結構或者結構數組，具體定義如下面代碼：

/**/ /* *****************?定義本地方法?******************* */
???? // 輸入常用的數值類型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double)
???? public ?native? void ?displayParms(String?showText,? int ?i,?boolean?bl);

???? // 調用一個靜態方法
???? public ?native? int ?add( int ?a,? int ?b);

???? // 輸入一個數組
???? public ?native? void ?setArray(boolean[]?blList);

???? // 返回一個字符串數組
???? public ?native?String[]?getStringArray();

???? // 返回一個結構
???? public ?native?DiskInfo?getStruct();

???? // 返回一個結構數組
???? public ?native?DiskInfo[]?getStructArray();

編譯生成C/C++頭文件

定義好了Java類之后，接下來就要寫本地代碼。本地方法符號提供一個滿足約定的頭文件，使用 Java工具Javah 可以很容易地創建它而不用手動去創建。你對Java的class文件使用javah命令，就會為你生成一個對應的C/C++頭文件。
1、在控制臺下進入工作路徑，本工程路徑為：E:\work\java\workspace\JavaJni。
2、運行javah 命令：javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni
本文生成的C/C++頭文件名為: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h?

在C/C++中實現本地方法

生成C/C++頭文件之后，你就需要寫頭文件對應的本地方法。注意：所有的本地方法的第一個參數都是指向 JNIEnv 結構的。這個結構是用來調用JNI函數的。第二個參數jclass的意義，要看方法是不是靜態的（static）或者實例（Instance）的。前者，jclass代表一個類對象的引用，而后者是被調用的方法所屬對象的引用。

?

返回值和參數類型 根據等價約定映射到本地C/C++類型，如表 JNI類型映射 所示。有些類型，在本地代碼中可直接使用，而其他類型只有通過JNI調用操作。

表A

※???? JNI類型映射

使用數組：

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。

因為速度的原因，簡單類型的數組作為指向本地類型的指針暴露給本地代碼。因此，它們能作為常規的數組存取。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，數組的布置保證匹配本地類型。

為了存取Java簡單類型的數組，你就要要使用 GetXXXArrayElements 函數（見 表 B ），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B

JNI數組存取函數

當你對數組的存取完成后，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，這個釋放函數會復制你做的任何變化（這樣它們就反射到java數組），然后釋放所有相關的資源。

為了使用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。

使用對象

JNI提供的另外一個功能是在本地代碼中使用Java對象。通過使用合適的JNI函數，你可以創建Java對象，get、set 靜態(static)和實例（instance）的域，調用靜態(static)和實例（instance）函數。JNI通過ID識別域和方法，一個域或方法的ID是任何處理域和方法的函數的必須參數。

表C 列出了用以得到靜態(static)和實例（instance）的域與方法的JNI函數。每個函數接受（作為參數）域或方法的類，它們的名稱，符號和它們對應返回的 jfieldID 或 jmethodID 。

表C

※域和方法的函數

如果你有了一個類的實例，它就可以通過方法 GetObjectClass 得到，或者如果你沒有這個類的實例，可以通過 FindClass 得到。符號是從域的類型或者方法的參數，返回值得到字符串，如 表 D 所示。

表D

※確定域和方法的符號

下面我們來看看，如果通過使用數組和對象，從C++中的獲取到Java中的DiskInfo 類對象，并返回一個DiskInfo數組:

// 返回一個結構數組，返回一個硬盤信息的結構數組
JNIEXPORT?jobjectArray?JNICALL?Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv? * env,?jobject?_obj)
{
???? // 申明一個object數組?
????jobjectArray?args? = ? 0 ;
????
???? // 數組大小
????jsize????????len? = ? 5 ;

???? // 獲取object所屬類,一般為ava/lang/Object就可以了
????jclass?objClass? = ?(env) -> FindClass( " java/lang/Object " );

???? // 新建object數組
????args? = ?(env) -> NewObjectArray(len,?objClass,? 0 );

???? /**/ /* ?下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量 */

???? // 獲取Java中的實例類
????jclass?objectClass? = ?(env) -> FindClass( " com/sundy/jnidemo/DiskInfo " );
????
???? // 獲取類中每一個變量的定義
???? // 名字
????jfieldID?str? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " name " , " Ljava/lang/String; " );
???? // 序列號
????jfieldID?ival? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " serial " , " I " );

???? // 給每一個實例的變量付值，并且將實例作為一個object，添加到objcet數組中
???? for ( int ??i = 0 ;?i? < ?len;?i ++ ?)
???? {
???????? // 給每一個實例的變量付值
????????jstring?jstr? = ?WindowsTojstring(env, " 我的磁盤名字是?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數組中
????????(env) -> SetObjectArrayElement(args,?i,?_obj);
????}
???? // 返回object數組
???? return ?args;

?}

全部的C/C++方法實現代碼如下:

/**/ /*
*
*?一縷陽光(sundy)版權所有，保留所有權利。
*/
/**/ /* *
*?
*??TODO?Jni?中一個從Java到C/C++參數傳遞測試類
*
*??@author?劉正偉(sundy)
*??@see? http://www.cnweblog.com/sundy
*??@see?mailto:sundy26@126.com
*??@version?1.0
*??@since?2005-4-30
*?
*??修改記錄：
*??
*??日期??????????????修改人?????????????????描述
*??----------------------------------------------------------------------------------------------
*
*
*
*/
// ?JniManage.cpp?:?定義?DLL?應用程序的入口點。
//
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 " ? // 通過javah?–jni?javactransfer?生成
#include? < stdio.h >
#include? " stdlib.h "
#include? " string.h "

#pragma?comment?(lib, " BaseInfo.lib " )
#pragma?comment?(lib, " jvm.lib " )
// 硬盤信息
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;
} */
// 將jstring類型轉換成windows類型
char * ?jstringToWindows(?JNIEnv? * env,?jstring?jstr?);
// 將windows類型轉換成jstring類型
jstring?WindowsTojstring(?JNIEnv * ?env,? char * ?str?);

// 主函數
BOOL?WINAPI?DllMain(HANDLE?hHandle,?DWORD?dwReason,?LPVOID?lpReserved)
{
???? return ?TRUE;
}
// 輸入常用的數值類型?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?);
}

// 調用一個靜態方法,只有一個簡單類型輸出
JNIEXPORT?jint?JNICALL?Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add
(JNIEnv? * env,?jobject,?jint?a,?jint?b)
{
???? int ?rtn? = ?( int )(a? + ?b);
???? return ?(jint)rtn;
}

/**/ /// /輸入一個數組,這里輸入的是一個Boolean類型的數組
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 ?);
}

/**/ /// /返回一個字符串數組
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;
}

// 返回一個結構,這里返回一個硬盤信息的簡單結構類型
JNIEXPORT?jobject?JNICALL?Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct
(JNIEnv? * env,?jobject?obj)
{
???? /**/ /* ?下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量 */

???? // 獲取Java中的實例類
????jclass?objectClass? = ?(env) -> FindClass( " com/sundy/jnidemo/DiskInfo " );

???? // 獲取類中每一個變量的定義
???? // 名字
????jfieldID?str? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " name " , " Ljava/lang/String; " );
???? // 序列號
????jfieldID?ival? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " serial " , " I " );


???? // 給每一個實例的變量付值
????(env) -> SetObjectField(obj,str,(env) -> NewStringUTF( " my?name?is?D: " ));
????(env) -> SetShortField(obj,ival, 10 );
????
???? return ?obj;
}

// 返回一個結構數組，返回一個硬盤信息的結構數組
JNIEXPORT?jobjectArray?JNICALL?Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv? * env,?jobject?_obj)
{
???? // 申明一個object數組?
????jobjectArray?args? = ? 0 ;
????
???? // 數組大小
????jsize????????len? = ? 5 ;

???? // 獲取object所屬類,一般為ava/lang/Object就可以了
????jclass?objClass? = ?(env) -> FindClass( " java/lang/Object " );

???? // 新建object數組
????args? = ?(env) -> NewObjectArray(len,?objClass,? 0 );

???? /**/ /* ?下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量 */

???? // 獲取Java中的實例類
????jclass?objectClass? = ?(env) -> FindClass( " com/sundy/jnidemo/DiskInfo " );
????
???? // 獲取類中每一個變量的定義
???? // 名字
????jfieldID?str? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " name " , " Ljava/lang/String; " );
???? // 序列號
????jfieldID?ival? = ?(env) -> GetFieldID(objectClass, " serial " , " I " );

???? // 給每一個實例的變量付值，并且將實例作為一個object，添加到objcet數組中
???? for ( int ??i = 0 ;?i? < ?len;?i ++ ?)
???? {
???????? // 給每一個實例的變量付值
????????jstring?jstr? = ?WindowsTojstring(env, " 我的磁盤名字是?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數組中
????????(env) -> SetObjectArrayElement(args,?i,?_obj);
????}
???? // 返回object數組
???? return ?args;

?}

// 將jstring類型轉換成windows類型
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;
}
// 將windows類型轉換成jstring類型
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 測試native代碼
這沒有什么多說的，看代碼吧

// 主測試程序
???? public ? static ? void ?main(String[]?args)? {
????????ChangeMethodFromJni?changeJni? = ? new ?ChangeMethodFromJni();

???????? // 輸入常用的數值類型(string?int?boolean)
????????System. out
????????????????.println( " ------------------輸入常用的數值類型(string?int?boolean)----------- " );
????????changeJni.displayParms( " Hello?World! " ,? 100 ,? true );

???????? // 調用一個靜態方法
????????System. out .println( " ------------------調用一個靜態方法----------- " );
???????? int ?ret? = ?changeJni.add( 12 ,? 20 );
????????System. out .println( " The?result?is:? " ? + ?String.valueOf(ret));

???????? // 輸入一個數組
????????System. out .println( " ------------------輸入一個數組----------- " );
????????boolean[]?blList? = ? new ?boolean[]? {? true ,? false ,? true ?} ;
????????changeJni.setArray(blList);

???????? // 返回一個字符串數組
????????System. out .println( " ------------------返回一個字符串數組----------- " );
????????String[]?strList? = ?changeJni.getStringArray();
???????? for ?( int ?i? = ? 0 ;?i? < ?strList.length;?i ++ )? {
????????????System. out .print(strList[i]);
????????}
????????System. out .println();

????????System. out .println( " ------------------返回一個結構----------- " );

???????? // 返回一個結構
????????DiskInfo?disk? = ?changeJni.getStruct();
????????System. out .println( " name: " ? + ?disk.name);
????????System. out .println( " Serial: " ? + ?disk.serial);

???????? // 返回一個結構數組

????????System. out .println( " ------------------返回一個結構數組?----------- " );
????????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編譯通過