使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（3）实例详解（C++语言版本）

JNI编程(C/C++)

文章目录

JNI编程(C/C++)
- 第1节：快速上手
- 第2节：实例详解（C语言版本）
- 第3节：实例详解（C++语言版本）
- - 使用Java的javah工具生成.h
  - 根据生成的.h编写对应的C++实现
  - - 关于env的使用区别说明
  - 编译为C++动态链接库
  - 修改Java代码并测试
- 第4节：JNI数据类型
- 第5节：jstring类和jobject类的等对象数据的方法
- 第6节：多种JNI数据类型的代码实例
- 附录：代码

第1节：快速上手

一个简单的demo，快速跑通流程，详见使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（1）快速上手

第2节：实例详解（C语言版本）

本节针对第1节中的内例子详细说明（C），详见使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（2）实例详解（C语言版本）

第3节：实例详解（C++语言版本）

本节针对第1节中的内例子详细说明（C++）

使用Java的javah工具生成.h

生成出来的.h文件(路径是$ProjectDir/jni/pers_h01c_jni_helloJni.h)如下

#include 


#ifndef _Included_pers_h01c_jni_helloJni
#define _Included_pers_h01c_jni_helloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

JNIEXPORT void JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_helloWorld
  (JNIEnv *, jobject, jstring);


JNIEXPORT jstring JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_staticHelloWorld
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

可以看到该.h导出了两个函数，和之前在java里面定义的native方法一一对应

JNIEXPORT void JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_helloWorld
  (JNIEnv *, jobject, jstring);

对应于pers.h01c.jni.helloWorld里的 helloWorld方法
JNIEnv * 类型的指针指向Jni的环境对象
jobject 类型的参数对应于java里的一个pers.h01c.jni.helloWorld 对象（类的实例）
jstring 类型传入的参数的类型（helloWorld(String inputArg)）

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_staticHelloWorld
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

对应于pers.h01c.jni.helloWorld里的 staticHelloWorld方法
JNIEnv * 和 jstring同上
这里的第二个参数变成了jclass类型，对应于pers.h01c.jni.helloWorld 类，因为这是一个静态方法（static），只能对类进行操作

根据生成的.h编写对应的C++实现

C++有string库，所以对字符串的支持更好，因此可以先写jstring和c++ string互转的处理函数

std::string jstring2string(JNIEnv*env, jstring jstr)
{
    const char* tmpStr = env->GetStringUTFChars(jstr, nullptr);
    std::string ret(tmpStr);
    env->ReleaseStringUTFChars(jstr, tmpStr); 
    return ret;
}

jstring string2jstring(JNIEnv* env, std::string str)
{
    return env->NewStringUTF(str.c_str());
}

在c++ string类的接口的加持下，可以比C字符数组更方便地操纵字符串，尤其是UTF字符串：

#include 
#include 

#include "pers_h01c_jni_helloJni.h"

using namespace std;

std::string jstring2string(JNIEnv*env, jstring jstr) {// 省略，见上方代码}

jstring string2jstring(JNIEnv* env, std::string str) {// 省略，见上方代码}

JNIEXPORT void JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_helloWorld (JNIEnv * env, jobject jobj, jstring str){
    const string &s = jstring2string(env, str);
    string cstring0 = "jni-cpp:" + s;
    cout << cstring0 << endl;
}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_pers_h01c_jni_helloJni_staticHelloWorld(JNIEnv * env, jclass jcls, jstring str){
    const string &s = jstring2string(env, str);
    string cstring0 = "input_string=" + s;
    return string2jstring(env, cstring0);
}

关于env的使用区别说明

JniEnv指针指向JVM虚拟机内的环境，由于C语言没有对象这一概念，因此需要使用如下方法调用env的方法

(*env) -> GetStringUTFChars(env, str, NULL);

在C++中则有对象概念，因此可以直接使用

env->GetStringUTFChars(jstr, nullptr);

编译为C++动态链接库

由于gcc对C++语言只能进行编译但不能进行链接，因此需要用g++来编译，编译的命令中只要把gcc换成g++即可

MacOS下编译

export JNI_LIB_NAME=helloJniCpp
g++ -dynamiclib -I $JAVA_HOME/include -I $JAVA_HOME/include/darwin -shared -o lib/lib$JNI_LIB_NAME.dylib jni/pers_h01c_jni_helloJni_impl.cpp

另外C/C++的代码也可以使用cmake等工具编译，可以使用CLion IDE编写C/C++部分代码。

修改Java代码并测试

在第一步编写的java类中静态引入动态链接库，库名字和上面的JNI_LIB_NAME一致
这里以C语言版本为例，C++版本的流程一样。

// file location: $ProjectDir/src/pers/h01c/jni/helloJni.java

package pers.h01c.jni;

public class helloJni {

    static {
        System.loadLibrary("helloJni"); // 注意这个库必须要在java.library.path里
    }

    public native void helloWorld(String inputArg);
    public native static String staticHelloWorld(String inputArg);

}

如果报无法找到库的错，需要在命令行运行的时候加入VM option：

- Djava.library.path=$ProjectDir/lib/

如果是Intellj IDE环境下，则$ProjectDir的位置应该是Intellj的内置宏：$ProjectFileDir$

- Djava.library.path=$ProjectFileDir$/lib/

第4节：JNI数据类型

本节介绍了JNI中定义的部分数据类型，详见使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（4）JNI数据类型

第5节：jstring类和jobject类的等对象数据的方法

本节详细描述了JNI中最常用的jstring（java.lang.String）和jobject （Obejct）的相关操作方法，详见使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（5）jstring类和jobject类的等对象数据的方法

第6节：多种JNI数据类型的代码实例

本节结合前面1-5节的内容，编写了一个包含多种数据类型的实例JNI-C++代码，详见使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（6）多种JNI数据类型代码实例

附录：代码

整个项目的资源打包链接：JNI_C/C++_Demo

使用C/C++实现Java的Native方法接口（JNI）（3）实例详解（C++语言版本）

C/C++/C#相关栏目本月热门文章