java调用C语言

JNI调用本地方法
JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱,而又正由于它的跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,约束了它的功能。解决JAVA对本地操作的一种方法就是JNI。
   JAVA通过JNI调用本地方法,而本地方法是以库文件的形式存放的(在WINDOWS平台上是DLL文件形式,在UNIX机器上是SO文件形式)。通过调用本地的库文件的内部方法,使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系,调用系统级的各接口方法。
   简单介绍及应用如下:
  
一、JAVA中所需要做的工作
在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称,如下:
static {
       System.loadLibrary(“goodluck”);
}
在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由系统自己判断。
还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具体实现。如下:
public native static void set(int i);
public native static int get();
然后编译该JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就会生成C/C++的头文件。
 
例如程序testdll.java,内容为:
public class testdll
{
       static
       {
              System.loadLibrary("goodluck");
       }
      
       public native static int get();
       public native static void set(int i);
      
       public static void main(String[] args)
       {
              testdll test = new testdll();
              test.set(10);
              System.out.println(test.get());
       }
}
用javac testdll.java编译它,会生成testdll.class。
再用javah testdll,则会在当前目录下生成testdll.h文件,这个文件需要被C/C++程序调用来生成所需的库文件。
 
二、C/C++中所需要做的工作
对于已生成的.h头文件,C/C++所需要做的,就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面,就可以用JAVA调用C/C++所实现的功能了。
 
接上例子。先看一下testdll.h文件的内容:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class testdll */
 
#ifndef _Included_testdll
#define _Included_testdll
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     testdll
 * Method:    get
 * Signature: ()I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get
  (JNIEnv *, jclass);
 
/*
 * Class:     testdll
 * Method:    set
 * Signature: (I)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set
  (JNIEnv *, jclass, jint);
 
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
在具体实现的时候,只关心两个函数原型
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass);
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型,就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass一般没有必要去碰它。
下面用testdll.cpp文件具体实现这两个函数:
#include "testdll.h"
int i = 0;
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass)
{
       return i;
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint j)
{
       i = j;
}
编译连接成库文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致,这里就是goodluck.dll
 
把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下,java testdll运行它,就可以观察到结果了。
 
Java调用C语言编写的动态库主要有两种常见方法,分别是使用JNIJava Native Interface)和JNA(Java Native Access),以下为详细介绍: ### 使用JNI实现 JNIJava提供的一种机制,允许Java代码与本地代码(如C、C++)进行交互。具体步骤如下: 1. **在Java中声明本地方法**:在Java类中声明需要调用的本地方法,并使用`native`关键字修饰。同时,使用`System.loadLibrary`方法加载动态库。示例代码如下: ```java public class Example { // 声明本地方法 public native void helloWorld(); // 加载本地库 static { System.loadLibrary("example"); // 加载动态库libexample.so } public static void main(String[] args) { // 创建对象并调用本地方法 Example example = new Example(); example.helloWorld(); } } ``` 2. **生成头文件**:使用`javac`编译Java文件,再使用`javah`工具生成对应的头文件。 3. **在C中实现本地方法**:根据生成的头文件,在C文件中实现对应的方法。 4. **编译C代码生成动态库**:使用`gcc`编译C代码,生成动态库。编译时需要引入JDK头文件包下的`jni.h`等,示例命令如下: ```sh gcc -fPIC -shared -I/usr/lib/jvm/jdk-17-oracle-x64/include -I/usr/lib/jvm/jdk-17-oracle-x64/include/linux -o libexample.so example.c ``` 5. **运行Java程序**:确保动态库的路径正确,运行Java程序即可调用C语言编写的动态库。 ### 使用JNA实现 JNA是一个开源的Java库,它提供了一种更简单的方式来调用本地代码,无需编写JNI代码。具体步骤如下: 1. **添加JNA依赖**:在项目中添加JNA的依赖,可以通过Maven或Gradle进行添加。 2. **定义接口**:创建一个Java接口,继承`com.sun.jna.Library`接口,并在接口中声明需要调用的本地方法。示例代码如下: ```java import com.sun.jna.Library; import com.sun.jna.Native; public interface CLibrary extends Library { CLibrary INSTANCE = (CLibrary) Native.load("example", CLibrary.class); void helloWorld(); } ``` 3. **调用本地方法**:在Java代码中直接调用接口中的方法。示例代码如下: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { CLibrary.INSTANCE.helloWorld(); } } ```
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