JNI调用c/c++,env->和(*env)->是有区别的

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本文深入解析了在JNI调用C/C++时，env->和(*env)->的使用区别，解释了在C++环境下使用env->的必要性和原因，并提供了两者在实际编程中的应用示例。

JNI调用c/c++,env->和(*env)->是有区别的 



转载自：http://blog.chinaunix.net/uid-20406995-id-1686163.html

如果是c程序，要用 (*env)-> 

如果是C++要用 env->

ps:在linux下如果.c文件中用 “env->” 编译会找不到此结构，必须用“(*env)->”，或者改成.cpp文件，以 c++的方式来编译。


以下是两者的区别：

jni.h中

struct JNINativeInterface_;
struct JNIEnv_;
#ifdef __cplusplus
typedef JNIEnv_ JNIEnv;
#else
typedef const struct JNINativeInterface_ *JNIEnv;
#endif
/*
* We use inlined functions for C++ so that programmers can write:
*
*   env->FindClass("java/lang/String")
*
* in C++ rather than:
*
*    (*env)->FindClass(env, "java/lang/String")
*
* in C.
*/


即C++中使用
env->FindClass("java/lang/String")


C中使用

(*env)->FindClass(env, "java/lang/String")


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\xF0\x9F\x98\x82"; // 包含一个emoji（4字节UTF-8） // 进行Base64编码 std::string encoded_str = base64_encode(original_str); // 转换为jstring return env->NewStringUTF(encoded_str.c_str()); } ``` **Java层代码示例：** ```java import android.util.Base64; public class MainActivity extends AppCompatActivity { static { System.loadLibrary("mynative"); } public native String getStringFromNative(); @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); String base64Str = getStringFromNative(); // 使用Base64解码 String originalStr = new String(Base64.decode(base64Str, Base64.DEFAULT), StandardCharsets.UTF_8); Log.d("JNI", "Received: " + originalStr); } } ``` **注意：** 此方法会增加编码和解码的开销，但能保证在各种Android版本上安全运行。 ### 方法2：实现安全的字符串转换函数（高效但复杂） 参考ART虚拟机中的`GetUtf16FromUtf8`函数，处理4字节UTF-8字符（即代理对转换）。我们可以自己实现一个转换函数，将UTF-8字符串转换为UTF-16字符串，然后使用`env->NewString`创建jstring。 **步骤：** 1. 将UTF-8字符串转换为UTF-16字符串（包括处理4字节字符）。 2. 使用`env->NewString`函数创建jstring。 由于实现一个完整的UTF-8到UTF-16的转换函数较为复杂，这里我们提供一个简化版本（仅处理基本多文种平面和辅助平面）： ```cpp #include <jni.h> #include <string> #include <vector> // 将UTF-8字符串转换为UTF-16字符串（支持4字节字符） std::u16string utf8_to_utf16(const std::string &utf8) { std::u16string utf16; for (size_t i = 0; i < utf8.size();) { uint32_t ch = 0; unsigned char c = utf8[i++]; if (c < 0x80) { ch = c; } else if ((c & 0xE0) == 0xC0) { ch = (c & 0x1F) << 6; ch |= (utf8[i++] & 0x3F); } else if ((c & 0xF0) == 0xE0) { ch = (c & 0x0F) << 12; ch |= (utf8[i++] & 0x3F) << 6; ch |= (utf8[i++] & 0x3F); } else if ((c & 0xF8) == 0xF0) { // 4字节字符 ch = (c & 0x07) << 18; ch |= (utf8[i++] & 0x3F) << 12; ch |= (utf8[i++] & 0x3F) << 6; ch |= (utf8[i++] & 0x3F); // 转换为代理对（surrogate pair） if (ch > 0xFFFF) { uint32_t high = ((ch - 0x10000) >> 10) + 0xD800; uint32_t low = (ch & 0x3FF) + 0xDC00; utf16 += static_cast<char16_t>(high); utf16 += static_cast<char16_t>(low); continue; } } else { // 非法字符，跳过或用占位符 ch = '?'; } utf16 += static_cast<char16_t>(ch); } return utf16; } // JNI函数示例 extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_myapp_MainActivity_getStringFromNative(JNIEnv *env, jobject thiz) { std::string original_str = "Hello, 世界! \xF0\x9F\x98\x82"; // 包含一个emoji（4字节UTF-8） // 转换为UTF-16 std::u16string utf16_str = utf8_to_utf16(original_str); // 创建jstring return env->NewString(reinterpret_cast<const jchar*>(utf16_str.data()), utf16_str.length()); } ``` **注意：** - 此方法直接创建UTF-16字符串，避免了`NewStringUTF`的问题，且效率较高。 - 但转换函数需要正确处理所有UTF-8序列，上述示例仅作演示，生产环境建议使用成熟库（如ICU）或系统API（Android版本>=21可使用`std::codecvt_utf8_utf16`，但需注意NDK支持）。 ### 总结 | 解决方案 | 适用场景 | 优点 | 缺点 | |-----------------|----------------------------------|-----------------------------|------------------------------| | Base64编码转换 | 简单场景，兼容所有Android版本 | 实现简单，安全可靠 | 有编码解码开销，字符串变长 | | UTF8转UTF16 | 追求效率，且能保证正确转换 | 高效，直接使用JNI接口 | 实现复杂，需处理代理对 | ### 异常处理建议 当`NewStringUTF`遇到非法UTF-8序列时，会抛出`java.lang.IllegalArgumentException`。为避免崩溃，可先检查字符串： ```cpp if (env->ExceptionCheck()) { env->ExceptionClear(); // 处理异常，例如返回空字符串或错误信息 return env->NewStringUTF("(error)"); } ``` ### 相关问题 1. 如何判断Android系统版本以选择不同的字符串转换策略？ 2. 在JNI中除了字符串转换，还有哪些常见的数据类型转换问题？ 3. 如何利用NDK中的`<codecvt>`头文件进行字符串编码转换？ 4. JNI中如何捕获并处理Java异常？ 5. 使用Base64编码转换时，如何选择Base64编码模式（如DEFAULT, NO_WRAP等）？ [^1]: 针对Android 4.3及以下版本，使用`NewStringUTF`转换包含4字节UTF-8字符的字符串会导致崩溃或乱码。 [^2]: JNIEnv在不同语言（C和C++）中的调用方式不同，C++中直接使用`env->`，而C中则使用`(*env)->`。 [^3]: 使用Base64编码转换是一种解决`NewStringUTF`崩溃问题的有效方法。 [^4]: 在JNI中，可以通过将字节数组传递给Java层，然后调用Java方法将字节数组转换为字符串，从而避免直接使用`NewStringUTF`。 [^5]: 在JNI中查找Java类时，如果类名不正确或类加载器不同，`FindClass`可能返回null。 </think>### 安卓JNI中`env->NewStringUTF("")`报错的解决方案 当在JNI中使用`env->NewStringUTF()`返回jstring给Java层时，常见报错包括**应用崩溃**、**乱码**或**空指针异常**。根本原因是Android系统对UTF-8字符串的处理差异，尤其在低版本（如4.3及以下）中无法正确处理4字节UTF-8字符（如emoji）。以下是系统化的解决方案： --- ### 一、核心解决方案 #### 1. Base64编解码方案（推荐，兼容所有版本） ```cpp // C++层：编码为Base64后返回 JNIEXPORT jstring JNICALL getString(JNIEnv* env) { const char* c_str = "Hello, 世界! \xF0\x9F\x98\x82"; // 含4字节emoji std::string base64_str = base64_encode(c_str); // 实现Base64编码 return env->NewStringUTF(base64_str.c_str()); } // Java层：解码Base64 String base64Str = nativeGetString(); byte[] decoded = Base64.decode(base64Str, Base64.DEFAULT); String result = new String(decoded, StandardCharsets.UTF_8); ``` **优点**：100%兼容所有Android版本 **缺点**：增加编解码开销[^3] #### 2. UTF-8转UTF-16方案（高效但复杂） ```cpp // 实现安全的UTF-8转UTF-16（处理4字节字符） std::u16string utf8_to_utf16(const char* utf8) { std::wstring_convert<std::codecvt_utf8_utf16<char16_t>, char16_t> converter; return converter.from_bytes(utf8); } JNIEXPORT jstring JNICALL getString(JNIEnv* env) { const char* utf8_str = "Hello, 世界! \xF0\x9F\x98\x82"; std::u16string utf16_str = utf8_to_utf16(utf8_str); return env->NewString( reinterpret_cast<const jchar*>(utf16_str.data()), utf16_str.length() ); } ``` **适用条件**： - Android 5.0+（需NDK r21+） - 添加`#include <codecvt>`和`-std=c++11`编译选项[^1] --- ### 二、特殊场景处理 #### 1. 低版本Android（4.x）代理对转换 参考ART虚拟机的`GetUtf16FromUtf8`实现： ```cpp void utf8_to_utf16(const uint8_t* src, jchar* dst) { while (*src) { uint32_t unicode = 0; // 处理4字节字符（代理对转换） if ((*src & 0xF8) == 0xF0) { unicode = (*src++ & 0x07) << 18; unicode |= (*src++ & 0x3F) << 12; unicode |= (*src++ & 0x3F) << 6; unicode |= (*src++ & 0x3F); *dst++ = (jchar)((unicode - 0x10000) / 0x400 + 0xD800); *dst++ = (jchar)((unicode - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00); } // 处理1-3字节字符... } } ``` #### 2. 字节数组中转方案 ```cpp // C++层：返回字节数组 JNIEXPORT jbyteArray JNICALL getBytes(JNIEnv* env) { const char* data = "原始二进制数据"; jbyteArray array = env->NewByteArray(strlen(data)); env->SetByteArrayRegion(array, 0, strlen(data), (jbyte*)data); return array; } // Java层：转换字节数组为字符串 byte[] bytes = nativeGetBytes(); String result = new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8); ``` --- ### 三、错误处理最佳实践 ```cpp JNIEXPORT jstring JNICALL safeGetString(JNIEnv* env) { try { const char* str = generateString(); if (str == nullptr) { return env->NewStringUTF(""); // 返回空字符串而非NULL } // 检查UTF-8有效性 if (!is_valid_utf8(str)) { throw std::runtime_error("Invalid UTF-8"); } return env->NewStringUTF(str); } catch (...) { env->ExceptionClear(); // 清除可能的Pending异常 return env->NewStringUTF("[ERROR]"); } } ``` --- ### 四、版本兼容方案选择 | Android版本 | 推荐方案 | 注意事项 | |----------------|-----------------------------|----------------------------| | < 5.0 (API 21) | Base64编解码 | 需处理编解码性能问题 | | ≥ 5.0 (API 21) | UTF-8转UTF-16 | 需要C++11支持 | | 全版本通用 | 字节数组中转 | 增加JNI调用次数 | --- ### 关键错误排查点 1. **检查字符串终止符** C字符串必须以`\0`结尾，否则导致内存越界 2. **验证UTF-8有效性** 使用`is_valid_utf8()`函数检测非法序列 3. **异常处理** 调用`env->ExceptionCheck()`检测Java层异常 4. **内存管理** 避免在返回jstring后立即释放原始C字符串 > ⚠️ **重要提示**：在Android 4.3及以下版本中，直接使用`NewStringUTF()`传递含4字节UTF-8字符的字符串会导致JVM崩溃，必须使用代理对转换或Base64方案[^1]。 --- ### 相关问题 1. 如何检测Android系统版本以动态选择字符串转换策略？ 2. 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