JNI 返回结构体参数

JNI 返回结构体参数

JNIJavaCC++C#

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：

Java代码 1. //硬盘信息 2. struct { 3. char name[256]; 4. int serial; 5. }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：

Java代码 1. class DiskInfo { 2. //名字 3. public String name; 4. 5. //序列号 6. public int serial; 7. }

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：

Java代码 1. /**//****************** 定义本地方法 ********************/ 2. //输入常用的数值类型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double) 3. public native void displayParms(String showText, int i, boolean bl); 4. 5. //调用一个静态方法 6. public native int add(int a, int b); 7. 8. //输入一个数组 9. public native void setArray(boolean[] blList); 10. 11. //返回一个字符串数组 12. public native String[] getStringArray(); 13. 14. //返回一个结构 15. public native DiskInfo getStruct(); 16. 17. //返回一个结构数组 18. public native DiskInfo[] 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:

Java代码 1. //返回一个结构数组，返回一个硬盘信息的结构数组 2. JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray 3. (JNIEnv *env, jobject _obj) 4. { 5. //申明一个object数组 6. jobjectArray args = 0; 7. 8. //数组大小 9. jsize len = 5; 10. 11. //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 12. jclass objClass = (env)->FindClass(\); 13. 14. //新建object数组 15. args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0); 16. 17. /**//* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ 18. 19. //获取Java中的实例类 20. jclass objectClass = (env)->FindClass(\); 21. 22. //获取类中每一个变量的定义 23. //名字 24. jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 25. //序列号 26. jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 27. 28. //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 29. for(int i=0; i < len; i++ ) 30. { 31. //给每一个实例的变量付值 32. jstring jstr = WindowsTojstring(env,\我的磁盘名字是 D:\); 33. //(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF(\ 34. (env)->SetObjectField(_obj,str,jstr); 35. (env)->SetShortField(_obj,ival,10); 36. 37. //添加到objcet数组中 38. (env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj); 39. } 40. //返回object数组 41. return args; 42. 43. } 44. 45. 46. 全部的C/C++方法实现代码如下: 47. /**//* 48. * 49. * 一缕阳光(sundy)版权所有，保留所有权利。 50. */ 51. /**//** 52. * 53. * TODO Jni 中一个从Java到C/C++参数传递测试类 54. * 55. * @author 刘正伟(sundy) 56. * @see http://www.cnweblog.com/sundy 57. * @see mailto:sundy26@126.com 58. * @version 1.0 59. * @since 2005-4-30 60. * 61. * 修改记录： 62. * 63. * 日期 修改人 描述 64. * ---------------------------------------------------------------------------------------------- 65. * 66. * 67. * 68. */ 69. // JniManage.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。 70. // 71. package com.sundy.jnidemo; 72. #include \ 73. 74. #include 75. #include 76. #include \ 77. #include \ 78. 79. #include \ 80. #include \ 81. #include \ //通过javah –jni javactransfer 生成 82. #include 83. #include \ 84. #include \ 85. 86. #pragma comment (lib,\) 87. #pragma comment (lib,\) 88. //硬盘信息 89. struct { 90. char name[256]; 91. int serial; 92. }DiskInfo; 93. /**//*BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, 94. DWORD ul_reason_for_call, 95. LPVOID lpReserved 96. ) 97. { 98. LPTSTR strName = new CHAR[256] ; 99. (*GetHostName)(strName); 100. printf(\ 101. delete [] strName; 102. 103. return TRUE; 104. }*/ 105. //将jstring类型转换成windows类型 106. char* jstringToWindows( JNIEnv *env, jstring jstr ); 107. //将windows类型转换成jstring类型 108. jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str ); 109. 110. //主函数 111. BOOL WINAPI DllMain(HANDLE hHandle, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved) 112. { 113. return TRUE; 114. } 115. //输入常用的数值类型 Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double 116. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_displayParms 117. (JNIEnv *env, jobject obj, jstring s, jint i, jboolean b) 118. { 119. const char* szStr = (env)->GetStringUTFChars(s, 0 ); 120. printf( \, szStr ); 121. printf( \, i ); 122. printf( \, (b==JNI_TRUE ? \ : \) ); 123. (env)->ReleaseStringUTFChars(s, szStr ); 124. } 125. 126. //调用一个静态方法,只有一个简单类型输出 127. JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add 128. (JNIEnv *env, jobject, jint a, jint b) 129. { 130. int rtn = (int)(a + b); 131. return (jint)rtn; 132. } 133. 134. /**/////输入一个数组,这里输入的是一个Boolean类型的数组 135. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_setArray 136. (JNIEnv *env, jobject, jbooleanArray ba) 137. { 138. jboolean* pba = (env)->GetBooleanArrayElements(ba, 0 ); 139. jsize len = (env)->GetArrayLength(ba); 140. int i=0; 141. // change even array elements 142. for( i=0; i < len; i+=2 ) 143. { 144. pba[i] = JNI_FALSE; 145. printf( \, (pba[i]==JNI_TRUE ? \ : \) ); 146. } 147. (env)->ReleaseBooleanArrayElements(ba, pba, 0 ); 148. } 149. 150. /**/////返回一个字符串数组 151. JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStringArray 152. (JNIEnv *env, jobject) 153. { 154. jstring str; 155. jobjectArray args = 0; 156. jsize len = 5; 157. char* sa[] = { \, \, \, \, \ }; 158. int i=0; 159. args = (env)->NewObjectArray(len,(env)->FindClass(\),0); 160. for( i=0; i < len; i++ ) 161. { 162. str = (env)->NewStringUTF(sa[i] ); 163. (env)->SetObjectArrayElement(args, i, str); 164. } 165. return args; 166. } 167. 168. //返回一个结构,这里返回一个硬盘信息的简单结构类型 169. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct 170. (JNIEnv *env, jobject obj) 171. { 172. /**//* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ 173. 174. //获取Java中的实例类 175. jclass objectClass = (env)->FindClass(\); 176. 177. //获取类中每一个变量的定义 178. //名字 179. jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 180. //序列号 181. jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 182. 183. 184. //给每一个实例的变量付值 185. (env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF(\)); 186. (env)->SetShortField(obj,ival,10); 187. 188. return obj; 189. } 190. 191. //返回一个结构数组，返回一个硬盘信息的结构数组 192. JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray 193. (JNIEnv *env, jobject _obj) 194. { 195. //申明一个object数组 196. jobjectArray args = 0; 197. 198. //数组大小 199. jsize len = 5; 200. 201. //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 202. jclass objClass = (env)->FindClass(\); 203.

204. //新建object数组 205. args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0); 206. 207. /**//* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ 208. 209. //获取Java中的实例类 210. jclass objectClass = (env)->FindClass(\); 211. 212. //获取类中每一个变量的定义 213. //名字 214. jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 215. //序列号 216. jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,\,\); 217. 218. //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 219. for(int i=0; i < len; i++ ) 220. { 221. //给每一个实例的变量付值 222. jstring jstr = WindowsTojstring(env,\我的磁盘名字是 D:\); 223. //(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF(\ 224. (env)->SetObjectField(_obj,str,jstr); 225. (env)->SetShortField(_obj,ival,10); 226. 227. //添加到objcet数组中 228. (env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj); 229. } 230. //返回object数组 231. return args; 232. 233. } 234. 235. //将jstring类型转换成windows类型 236. char* jstringToWindows( JNIEnv *env, jstring jstr ) 237. { 238. int length = (env)->GetStringLength(jstr ); 239. const jchar* jcstr = (env)->GetStringChars(jstr, 0 ); 240. char* rtn = (char*)malloc( length*2+1 ); 241. int size = 0; 242. size = WideCharToMultiByte( CP_ACP, 0, (LPCWSTR)jcstr, length, rtn,(length*2+1), NULL, NULL ); 243. if( size <= 0 ) 244. return NULL; 245. (env)->ReleaseStringChars(jstr, jcstr ); 246. rtn[size] = 0; 247. return rtn; 248. } 249. //将windows类型转换成jstring类型 250. jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str ) 251. { 252. jstring rtn = 0; 253. int slen = strlen(str); 254. unsigned short * buffer = 0; 255. if( slen == 0 ) 256. rtn = (env)->NewStringUTF(str ); 257. else 258. { 259. int length = MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, NULL, 0 ); 260. buffer = (unsigned short *)malloc( length*2 + 1 ); 261. if( MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, (LPWSTR)buffer, length ) >0 ) 262. rtn = (env)->NewString( (jchar*)buffer, length ); 263. } 264. if( buffer ) 265. free( buffer ); 266. return rtn; 267. } 268. 269. Java 测试native代码 270. 这没有什么多说的，看代码吧 271. //主测试程序 272. public static void main(String[] args) { 273. ChangeMethodFromJni changeJni = new ChangeMethodFromJni(); 274. 275. //输入常用的数值类型(string int boolean) 276. System.out 277. .println(\输入常用的数值类型(string int boolean)-----------\); 278. changeJni.displayParms(\, 100, true); 279. 280. //调用一个静态方法 281. System.out.println(\调用一个静态方法-----------\); 282. int ret = changeJni.add(12, 20); 283. System.out.println(\ + String.valueOf(ret)); 284. 285. //输入一个数组 286. System.out.println(\输入一个数组-----------\); 287. boolean[] blList = new boolean[] { true, false, true }; 288. changeJni.setArray(blList); 289. 290. //返回一个字符串数组 291. System.out.println(\返回一个字符串数组-----------\); 292. String[] strList = changeJni.getStringArray(); 293. for (int i = 0; i < strList.length; i++) { 294. System.out.print(strList[i]); 295. } 296. System.out.println(); 297. 298. System.out.println(\返回一个结构-----------\); 299. 300. //返回一个结构 301. DiskInfo disk = changeJni.getStruct(); 302. System.out.println(\ + disk.name); 303. System.out.println(\ + disk.serial); 304. 305. //返回一个结构数组 306. 307. System.out.println(\返回一个结构数组 -----------\); 308. DiskInfo[] diskList = changeJni.getStructArray(); 309. for (int i = 0; i < diskList.length; i++) { 310. System.out.println(\ + diskList[i].name); 311. System.out.println(\ + diskList[i].serial); 312. } 313. 314. }

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