JNI學習小結

Java中類型與C/C++中對應關係

Java中的類的對應

Sign簽名, 用來識別對應各個方法。

JDK下的javap.exe能輸出簽名。用法javap -s -p 完整類名

　　下面是幾個例子程序：

1、C++本地方法中獲取Java中的變量以及調用Java中的方法

　　Java代碼：

 1 package com.test;
 2 
 3 import java.util.Date;
 4 
 5 public class TestNative {
 6     public native void sayHello();
 7     private int a = 10;
 8     public int function(int x,Date date,int[] y){
 9         System.out.println("function");
10         return 0;
11     }
12     public double max(double a,double b){
13         return a>b?a:b;
14     }
15     /**
16      * @param args
17      */
18     public static void main(String[] args) {
19         System.loadLibrary("NativeCode");
20         TestNative tNative = new TestNative();
21         tNative.sayHello();
22     }
23 
24 }

　　C++本地代碼：

　　com_test_TestNative.h代碼省略了

 1 #include<iostream.h>
 2 #include"com_test_TestNative.h"
 3 
 4 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_TestNative_sayHello(JNIEnv *env, jobject obj)
 5 {
 6     //因爲sayHello不是靜態函數，所以傳進來的obj就是調用這個函數的對象，否則就是傳入native方法所在的類
 7     jclass hello_clazz = env->GetObjectClass(obj); //得到的就是native方法所在的類
 8 //    jfieldID fieldId_a = env->GetFieldID(hello_clazz,"a","I");
 9 //    jmethodID methodId_fun = env->GetMethodID(hello_clazz,"function","(ILjava/util/Date;[I)I");
10 //    env->CallIntMethod(obj,methodId_fun,0L,NULL,NULL); //方法調用
11 //    cout<<"hello world!"<<endl;
12 //    cout<<"successful"<<endl;
13 /*
14     jfieldID field_a = env->GetFieldID(hello_clazz,"a","I");  //得到字段a的ID
15     jint a = env->GetIntField(obj,field_a);   //得到字段a的值
16     cout<<a<<endl;
17     env->SetIntField(obj,field_a,100L);
18 */
19     jmethodID methodId_max = env->GetMethodID(hello_clazz,"max","(DD)D");
20     jvalue *values = new jvalue[2];  //jvalue是用來向java函數中傳參數的
21     values[0].d = 3.14;
22     values[1].d = 3.22;
23     //jdouble max = env->CallDoubleMethod(obj,methodId_max,3.18,3.15); //第一種方法調用
24     jdouble max = env->CallDoubleMethodA(obj,methodId_max,values); //第二種方法調用
25     delete [] values;
26     cout<<max<<endl;
27 
28 }

2、C++本地方法中對Java中的字符串操作（實現用戶輸入一個字符串，在C++中對其反轉）

　　Java代碼：

 1 package com.test;
 2 
 3 import java.io.BufferedReader;
 4 import java.io.IOException;
 5 import java.io.InputStreamReader;
 6 
 7 public class TestStr {
 8     public native void cppCode();
 9     private String message;
10     public static void main(String[] args) throws IOException {
11         System.loadLibrary("CPP");
12         BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
13         String str = reader.readLine();
14         TestStr obj = new TestStr();
15         obj.message = str;
16         obj.cppCode();
17         System.out.println("java :"+obj.message);
18     }
19 
20 }

　　c++本地方法：

　　com_test_TestStr.h省略了

 1 #include "com_test_TestStr.h"
 2 #include<windows.h>
 3 #include<string>
 4 #include<algorithm>
 5 using namespace std;
 6 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_TestStr_cppCode(JNIEnv *env, jobject obj)
 7 {
 8     jfieldID fid_msg = env->GetFieldID(env->GetObjectClass(obj),"message","Ljava/lang/String;");
 9     jstring j_msg = (jstring)env->GetObjectField(obj,fid_msg);
10     jsize len = env->GetStringLength(j_msg);   //得到字符串的長度
11     jchar* jstr = new jchar[len+1];    //申請空間
12     jstr[len] = L'\0';
13     env->GetStringRegion(j_msg,0,len,jstr);
14     //env->ReleaseStringChars(j_msg,jstr);
15     //MessageBoxW(NULL,(const wchar_t*)jstr,L"Title",MB_OK);
16     wstring wstr((const wchar_t*)jstr);
17     delete[] jstr;  //釋放空間
18     std::reverse(wstr.begin(),wstr.end());  //字符串反轉
19     jstring j_new_str = env->NewString((const jchar*)wstr.c_str(),(jint)wstr.size());   //創建一個新的字符串
20     env->SetObjectField(obj,fid_msg,j_new_str);  //設置字符串給java對象
21 
22 }

3、C++本地方法中獲取Java中的數組（實現用C++本地方法將Java中的數組排序）

　　Java代碼：

 1 package com.test;
 2 
 3 public class TestArray {
 4 
 5     public int[] array = {5,7,3,4,1,9,2,8,6,0};
 6     
 7     public native void callCppFun();
 8     
 9     public static void main(String[] args) {
10         System.loadLibrary("TestArray");
11         TestArray obj = new TestArray();
12         obj.callCppFun();
13         for(int a:obj.array){
14             System.out.println(a);
15         }
16     }
17 
18 }

　　C++本地代碼：

　　com_test_TestArray.h省略了

 1 #include"com_test_TestArray.h"
 2 #include<iostream>
 3 #include<algorithm>
 4 using namespace std;
 5 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_TestArray_callCppFun (JNIEnv *env, jobject obj)
 6 {
 7     jfieldID fid_array = env->GetFieldID(env->GetObjectClass(obj),"array","[I"); //獲取數組的id
 8     jintArray jint_array = (jintArray)env->GetObjectField(obj,fid_array);   
 9 
10     jint* int_arr = env->GetIntArrayElements(jint_array,NULL); //轉化爲jint數組
11     jsize len = env->GetArrayLength(jint_array);
12     std::sort(int_arr,int_arr+len);  //對數組進行排序
13     env->ReleaseIntArrayElements(jint_array,int_arr,0); //0：釋放C++數組，並且更新到Java
14 /*    for(jsize i=0;i<len;i++){
15         cout<<int_arr[i]<<endl;
16     }
17 */
18  //   env->ReleaseIntArrayElements(jint_array,int_arr,JNI_ABORT);//JNI_ABORT:釋放C++數組，但是不更新到Java  
19 }

使用Android Sutdio創建一個新的工程後，接下來記錄創建NDK工程的基本步驟。

本文將達到：

1. 創建NDK工程

2. 在JNI中輸出Log語句

3. 指定編譯的so庫的abi版本

4. 解決在創建NDK工程中的問題

Step: 1. 添加native接口

注意寫好native接口和System.loadLibrary()即可了，並無特別之處。

P.S:onCreate()中對R.id.txt執行setText()，所以這裏需要對xml佈局文件按正常的開發步驟進行修改即可。

直接給出代碼如下：

[java]view plaincopy
public class MainActivity extends Activity{  
    static {  
        System.loadLibrary("JniTest");  
    }  
     
    public native String getStringFromNative();  
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        TextView txtView = (TextView) findViewById(R.id.txt);  
        txtView.setText(getStringFromNative());  
    }  
}  

Step: 2.執行Build->Make Project

這一步驟執行一下，驗證工程中並無其它錯誤，並對工程進行了編譯，生成了.class文件.

.class文件的生成路徑是在 app_path/build/intermediates/classes/debug下的.如下圖：

Step: 3.javah生成c頭文件

點擊"View->Tool Windows->Terminal"，即在Studio中進行終端命令行工具.執行如下命令生成c語言頭文件。

這裏需要注意的是要進入 <Project>\app\src\main的目錄下執行javah命令，爲的是生成的 .h 文件同樣是在<Project>\app\src\main路徑下，可以在Studio的工程結構中直接看到。

操作命令：

javah -d jni -classpath <SDK_android.jar>;<APP_classes> lab.sodino.jnitest.MainActivity

具體操作圖如下：

[java]view plaincopy
javah -d jni -classpath c:\Users\sodinochen\AppData\Local\Android\sdk\platforms  
\android-16\android.jar;..\..\build\intermediates\classes\debug lab.sodino.jnitest.MainActivity  

對於"主版本51比50新，此編譯器支持最新的主版本"則是由於電腦上安裝了兩個版本的jdk引起的，而當前使用的是舊的jdk。

把舊的jdk刪除，並執行java version命令後顯示當前jdk爲最新的1.7時，則不會再有此提示了。如下圖：

最後的生成結果：

Step: 4.編輯c文件

在main.c文件中實現頭文件中的方法，具體功能爲直接return回一個String，並且使用android_log打印出相關日誌。

代碼如下：

[cpp]view plaincopy
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */  
#include <jni.h>  
#include <android/log.h>  
  
#ifndef LOG_TAG  
#define LOG_TAG "ANDROID_LAB"  
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)  
#endif  
  
/* Header for class lab_sodino_jnitest_MainActivity */  
  
#ifndef _Included_lab_sodino_jnitest_MainActivity  
#define _Included_lab_sodino_jnitest_MainActivity  
#ifdef __cplusplus  
extern "C" {  
#endif  
/* 
 * Class: lab_sodino_jnitest_MainActivity 
 * Method: getStringFromNative 
 * Signature: ()Ljava/lang/String; 
 */  
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_lab_sodino_jnitest_MainActivity_getStringFromNative  
  (JNIEnv * env, jobject jObj){  
      LOGE("log string from ndk.");  
      return (*env)->NewStringUTF(env,"Hello From JNI!");  
  }  
  
#ifdef __cplusplus  
}  
#endif  
#endif  

到這裏後，我們再執行一個"Build->Make Project"，發現"Messages Gradle Build"會給出提示如下：

[java]view plaincopy
Error:Execution failed for task ':app:compileDebugNdk'.   
> NDK not configured.   
Download the NDK from http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/.Then add ndk.dir=path/to/ndk in local.properties.   
(On Windows, make sure you escape backslashes, e.g. C:\\ndk rather than C:\ndk)  

這裏提示了NDK未配置，並且需要在工程中的local.properties文件中配置NDK路徑。好了，提示很清楚了，那我們就進入下一步吧。

Step: 5.配置NDK

這一步包括兩個動作：

1.指明ndk路徑

2. 修改build.gradle配置

工程中共有兩個build.gradle配置文件，我們要修改的是在<Project>\app\build.gradle這個文件。爲其在defaultConfig分支中增加上

[java]view plaincopy
ndk {  
    moduleName "JniTest"  
    ldLibs "log", "z", "m"  
    abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"  
}  

以上配置代碼指定的so庫名稱爲JniTest，鏈接時使用到的庫，對應android.mk文件中的LOCAL_LDLIBS，及最終輸出指定三種abi體系結構下的so庫。

添加後如下圖：

這時，再執行"Build->Rebuild Project"，就可以編譯出so文件了。

但在Window平臺上會出現一個問題：

[java]view plaincopy
Error:Execution failed for task ':app:compileDebugNdk'.  
> com.android.ide.common.internal.LoggedErrorException: Failed to run command:  
 D:\Mission\adt-bundle-windows\ndk-r10b\ndk-build.cmd NDK_PROJECT_PATH=null APP_BUILD_SCRIPT=C:\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\build\intermediates\ndk\debug\Android.mk APP_PLATFORM=android-21 NDK_OUT=C:\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\build\intermediates\ndk\debug\obj NDK_LIBS_OUT=C:\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\build\intermediates\ndk\debug\lib APP_ABI=armeabi,armeabi-v7a,x86  
Error Code:  
 2  
Output:  
 make.exe: *** No rule to make target `C:\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\build\intermediates\ndk\debug\obj/local/armeabi/objs/JniTest/C_\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\src\main\jni', needed by `C:\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\build\intermediates\ndk\debug\obj/local/armeabi/objs/JniTest/C_\Users\sodinochen\AndroidstudioProjects\JniTest2\app\src\main\jni\main.o'. Stop.  