JNI与NDK

最新推荐文章于 2025-06-18 10:22:37 发布

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本文详细介绍了Java Native Interface (JNI) 和 Android NDK 的概念、作用及调用步骤。对比了JNI与NDK的不同之处，并提供了C/C++代码示例说明如何在Android环境中使用JNI与本地代码交互。

JNI

定义 :

Java Native Interface，即 Java本地接口

作用：

使得Java 与本地其他类型语言（如C、C++）交互

注意：

JNI是 Java 调用 Native 语言的一种特性
JNI 是属于 Java 的，与 Android 无直接关系

调用实现步骤：

在Java中声明Native方法（即需要调用的本地方法）
编译上述 Java源文件javac（得到 .class文件）
通过 javah命令导出JNI的头文件（.h文件）
使用 Java需要交互的本地代码实现在 Java中声明的Native方法

如 Java 需要与 C++ 交互，那么就用C++实现 Java的Native方法
编译.so库文件
通过Java命令执行 Java程序，最终实现Java调用本地代码

NDK

定义 :

Native Development Kit，是 Android的一个工具开发包

NDK是属于 Android 的，与Java并无直接关系

作用：

快速开发C、 C++的动态库，并自动将so和应用一起打包成 APK（即可通过 NDK在 Android中使用 JNI与本地代码（如C、C++）交互。）
NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的mk文件隔离平台、CPU、API等差异，开发人员只需要简单修改.mk文件（指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等），就可以创建出so。
NDK提供了一份稳定、功能有限的API头文件声明。

调用实现步骤：

配置 Android NDK环境
创建 Android 项目，并与 NDK进行关联
在 Android 项目中声明所需要调用的 Native方法
使用 Android需要交互的本地代码实现在Android中声明的Native方法。
比如 Android 需要与 C++ 交互，那么就用C++ 实现 Java的Native方法
通过 ndk - bulid 命令编译产生.so库文件
编译 Android 工程，从而实现 Android 调用本地代码

Android工程中C/C++代码解析

native-lib.cpp

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_kevin_cpp_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,jobject obj ) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

JNIEXPORT、NICALL、JNIEnv和jobject都是JNI标准中所定义的类型或者宏，它们的含义如下：
JNIEXPORT和JNICALL：他们是JNI中所定义的宏，可以在jni.h这个头文件中查询到；
JNIEnv*：表示一个指向JNI环境的指针，可以通过它来访问JNI提供的接口方法。
jobject：表示Java对象中的this；

注意：JNI调用C或者C++存在区别：

JNI是由C语言定义接口的，JNI通过函数名找函数入口，执行函数里的内容。这和函数用什么语言生成的并没有关系。只要保证函数名称符合JNI的协议。而使用C++要注意的是C++默认生成的函数名称和你写在源文件中的名称并不相同，因为C++要处理函数重载，会在函数名称中加上参数信息，这称为name mangling。
解决方法是定义函数时在前面加上extern"C"修饰，告诉编译器这函数按照C语言方式编译和链接。extern"C"这个声明的真实目的是为了实现C++与C及其它语言的混合编程。
在C的定义中,env是一个两级指针,而在C++的定义中,env是个一级指针
C形式需要对env指针进行双重deferencing，而且须将env作为第一个参数传给jni函数。

在C代码中：JNI 函数调用由“(*env)->”作前缀，目的是为了取出函数指针所引用的值。

return （*env）->NewStringUTF(env,"HelloJNI!");

在C++代码中：JNIEnv 类拥有处理函数指针查找的内联成员函数。

return env->NewStringUTF("HelloJNI!");

可以发现，C或者C++的实现很类似，但是它们对env的操作方式不同，因此使用C和C++来实现同一个JNI方法，它们的区别主要集中在对env的操作上。