Jni中C++和Java的数据类型的对应关系

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 {
charname[256];
intserial;
} 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
publicStringname;

//序列号
publicintserial;
}

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(StringshowText, int i,booleanbl);

// 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 nativeString[]getStringArray();

// 返回一个结构
public nativeDiskInfogetStruct();

// 返回一个结构数组
public nativeDiskInfo[]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

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jfieldID或jmethodID。

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，如表D所示。

表D

Java 类型	符号
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	L
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
JNIEXPORTjobjectArrayJNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv * env,jobject_obj)
{
//申明一个object数组
jobjectArrayargs=0;

//数组大小
jsizelen=5;

//获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了
jclassobjClass=(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
jclassobjectClass=(env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//获取类中每一个变量的定义
//名字
jfieldIDstr=(env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列号
jfieldIDival=(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(inti=0;i<len;i++)
{
//给每一个实例的变量付值
jstringjstr=WindowsTojstring(env,"我的磁盘名字是D:");
//(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("mynameisD:"));
(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
returnargs;

}

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。
*/
/**/ /**
*
*TODOJni中一个从Java到C/C++参数传递测试类
*
*@author刘正伟(sundy)
*@seehttp://www.cnweblog.com/sundy
*@seemailto:sundy26@126.com
*@version1.0
*@since2005-4-30
*
*修改记录：
*
*日期修改人描述
*----------------------------------------------------------------------------------------------
*
*
*
*/
// JniManage.cpp:定义DLL应用程序的入口点。
//
packagecom.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–jnijavactransfer生成
#include < stdio.h >
#include " stdlib.h "
#include " string.h "

#pragmacomment(lib, " BaseInfo.lib " )
#pragmacomment(lib, " jvm.lib " )
// 硬盘信息
struct {
charname[256];
intserial;
} DiskInfo;
/**/ /*BOOLAPIENTRYDllMain(HANDLEhModule,
DWORDul_reason_for_call,
LPVOIDlpReserved
)
{
LPTSTRstrName=newCHAR[256];
(*GetHostName)(strName);
printf("%s\n",strName);
delete[]strName;

returnTRUE;
}*/
// 将jstring类型转换成windows类型
char * jstringToWindows(JNIEnv * env,jstringjstr);
// 将windows类型转换成jstring类型
jstringWindowsTojstring(JNIEnv * env, char * str);

// 主函数
BOOLWINAPIDllMain(HANDLEhHandle,DWORDdwReason,LPVOIDlpReserved)
{
returnTRUE;
}
// 输入常用的数值类型Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double
JNIEXPORT void JNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_displayParms
(JNIEnv * env,jobjectobj,jstrings,jinti,jbooleanb)
{
constchar*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
JNIEXPORTjintJNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add
(JNIEnv * env,jobject,jinta,jintb)
{
intrtn=(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 JNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_setArray
(JNIEnv * env,jobject,jbooleanArrayba)
{
jboolean*pba=(env)->GetBooleanArrayElements(ba,0);
jsizelen=(env)->GetArrayLength(ba);
inti=0;
//changeevenarrayelements
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
JNIEXPORTjobjectArrayJNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStringArray
(JNIEnv * env,jobject)
{
jstringstr;
jobjectArrayargs=0;
jsizelen=5;
char*sa[]={"Hello,","world!","JNI","is","fun"};
inti=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);
}
returnargs;
}

// 返回一个结构,这里返回一个硬盘信息的简单结构类型
JNIEXPORTjobjectJNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct
(JNIEnv * env,jobjectobj)
{
/**//*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
jclassobjectClass=(env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//获取类中每一个变量的定义
//名字
jfieldIDstr=(env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列号
jfieldIDival=(env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I");


//给每一个实例的变量付值
(env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF("mynameisD:"));
(env)->SetShortField(obj,ival,10);

returnobj;
}

// 返回一个结构数组，返回一个硬盘信息的结构数组
JNIEXPORTjobjectArrayJNICALLJava_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv * env,jobject_obj)
{
//申明一个object数组
jobjectArrayargs=0;

//数组大小
jsizelen=5;

//获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了
jclassobjClass=(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
jclassobjectClass=(env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//获取类中每一个变量的定义
//名字
jfieldIDstr=(env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列号
jfieldIDival=(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(inti=0;i<len;i++)
{
//给每一个实例的变量付值
jstringjstr=WindowsTojstring(env,"我的磁盘名字是D:");
//(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("mynameisD:"));
(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
returnargs;

}

// 将jstring类型转换成windows类型
char * jstringToWindows(JNIEnv * env,jstringjstr)
{
intlength=(env)->GetStringLength(jstr);
constjchar*jcstr=(env)->GetStringChars(jstr,0);
char*rtn=(char*)malloc(length*2+1);
intsize=0;
size=WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,(LPCWSTR)jcstr,length,rtn,(length*2+1),NULL,NULL);
if(size<=0)
returnNULL;
(env)->ReleaseStringChars(jstr,jcstr);
rtn[size]=0;
returnrtn;
}
// 将windows类型转换成jstring类型
jstringWindowsTojstring(JNIEnv * env, char * str)
{
jstringrtn=0;
intslen=strlen(str);
unsignedshort*buffer=0;
if(slen==0)
rtn=(env)->NewStringUTF(str);
else
{
intlength=MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,(LPCSTR)str,slen,NULL,0);
buffer=(unsignedshort*)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);
returnrtn;
}

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) {
ChangeMethodFromJnichangeJni=newChangeMethodFromJni();

//输入常用的数值类型(stringintboolean)
System.out
.println("------------------输入常用的数值类型(stringintboolean)-----------");
changeJni.displayParms("HelloWorld!",100,true);

//调用一个静态方法
System.out.println("------------------调用一个静态方法-----------");
intret=changeJni.add(12,20);
System.out.println("Theresultis:"+String.valueOf(ret));

//输入一个数组
System.out.println("------------------输入一个数组-----------");
boolean[]blList=newboolean[]{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(inti=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
DiskInfodisk=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(inti=0;i<diskList.length;i++){
System.out.println("name:"+diskList[i].name);
System.out.println("Serial:"+diskList[i].serial);
}

}