怎么在Java中調(diào)用C/C++本地庫(kù)

本篇內(nèi)容介紹了“怎么在Java中調(diào)用C/C++本地庫(kù)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

編寫(xiě)Java類

我們來(lái)編寫(xiě)一個(gè)Sample1的java類

public class Sample1 {      public native int intMethod(int n);      public native boolean booleanMethod(boolean bool);      public native String stringMethod(String text);      public native int intArrayMethod(int[] intArray);             public static void main(String[] args) {          System.loadLibrary("Sample1");          Sample1 sample = new Sample1();          int square = sample.intMethod(5);          boolean bool = sample.booleanMethod(true);          String text = sample.stringMethod("Java");          int sum = sample.intArrayMethod(new int[]{1,2,3,4,5,8,13});                     System.out.println("intMethod: " + square);          System.out.println("booleanMethod: " + bool);          System.out.println("stringMethod: " + text);          System.out.println("intArrayMethod: " + sum);      }  }

上面有4個(gè)native方法, 分別是4種類型的參數(shù), int, boolean, String, int[].

其中有一句比較重要, 這句話加載了動(dòng)態(tài)類庫(kù)

System.loadLibrary("Sample1");

在windows下加載的就是Sample1.dll, 在linux下加載的就是Sample1.so。

本文使用的windowws, 所以后面使用Sample1.dll來(lái)表示Sample1動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

注意：不可以在代碼中寫(xiě)上后綴dll或so. 還要保證Sample1.dll在path路徑中. 這個(gè)Sample1.dll是我們后面需要編譯出來(lái)的東西。

4個(gè)native方法就是我們需要用C來(lái)實(shí)現(xiàn)的方法。

編譯Sample1.java, 使用命令行(windows是cmd, linux下一般是bash)

>javac Sample1.java

可以看到Sample1.class文件

使用javah生成頭文件

在命令行中運(yùn)行

>javah Sample1

可以在目錄下看到一個(gè)新文件Sample1.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h>  /* Header for class Sample1 */    #ifndef _Included_Sample1  #define _Included_Sample1  #ifdef __cplusplus  extern "C" {  #endif  /*   * Class:     Sample1   * Method:    intMethod   * Signature: (I)I   */ JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intMethod    (JNIEnv *, jobject, jint);     /*   * Class:     Sample1   * Method:    booleanMethod   * Signature: (Z)Z   */ JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_Sample1_booleanMethod    (JNIEnv *, jobject, jboolean);     /*   * Class:     Sample1   * Method:    stringMethod   * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;   */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Sample1_stringMethod    (JNIEnv *, jobject, jstring);     /*   * Class:     Sample1   * Method:    intArrayMethod   * Signature: ([I)I   */ JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intArrayMethod    (JNIEnv *, jobject, jintArray);     #ifdef __cplusplus  }  #endif  #endif

我們可以看到其中有四個(gè)函數(shù)聲明, Java_完整類名_方法名, 完整類名包括了包名, 例如demo.Sample1是完整類名, 對(duì)應(yīng)的這里就是demo_Sample1.

在注釋中我們可以看到這樣一個(gè)東西 Signature, 這個(gè)是方法的簽名. 關(guān)于Signature, 下面通過(guò)一個(gè)表格來(lái)說(shuō)明。

上面頭文件的***個(gè)函數(shù)聲明

JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intMethod (JNIEnv *, jobject, jint);

注釋中的簽名是 Signature: (I)I

在每個(gè)函數(shù)的參數(shù)列表中都有JNIEnv *和 jobject兩個(gè)參數(shù), 這兩個(gè)參數(shù)稍候說(shuō)明。

實(shí)現(xiàn)頭文件中的函數(shù)

可以使用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn), 也可以使用C++來(lái)實(shí)現(xiàn), 下面先說(shuō)說(shuō)C語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)。

#include "Sample1.h" #include <string.h>     JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jint num)  {      return num * num;  }     JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_Sample1_booleanMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jboolean boolean)  {      return !boolean;  }     JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Sample1_stringMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jstring string)  {      const char* str = (*env)->GetStringUTFChars(env, string, 0);      char cap[128];      strcpy(cap, str);      (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, string, 0);      return (*env)->NewStringUTF(env, strupr(cap));  }     JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intArrayMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jintArray array)  {      int i, sum = 0;      jsize len = (*env)->GetArrayLength(env, array);      jint *body = (*env)->GetIntArrayElements(env, array, 0);             for (i = 0; i < len; ++i)      {          sum += body[i];      }      (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, array, body, 0);      return sum;  }

(*env)->GetStringUTFChars()這個(gè)方法, 是用來(lái)在Java和C之間轉(zhuǎn)換字符串的, 因?yàn)镴ava本身都使用了雙字節(jié)的字符, 而C語(yǔ)言本身都是單字節(jié)的字符, 所以需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換.

JNIEnv *是每個(gè)函數(shù)都有的參數(shù), 它包含了很多有用的方法, 使用起來(lái)類似Java的反射, 也提供了這樣一個(gè)編碼轉(zhuǎn)換的函數(shù).

GetStringUTFChars()和NewStringUTF(), ***個(gè)是從UTF8轉(zhuǎn)換為C的編碼格式, 第二個(gè)是根據(jù)C的字符串返回一個(gè)UTF8字符串.

ReleaseStringUTFChars()是用來(lái)釋放對(duì)象的, 在Java中有虛擬機(jī)進(jìn)行垃圾回收, 但是在C語(yǔ)言中, 這些對(duì)象必須手動(dòng)回收. 否則可能造成內(nèi)存泄漏.

函數(shù)的名字一眼看到就可以猜出功能, jni.h中的大部分函數(shù)名都是這樣.

如果是C++的話, 這段代碼該怎么寫(xiě)?

下面是C++的代碼

#include "Sample1.h"  #include <string.h>     JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jint num)  {      return num * num;  }     JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_Sample1_booleanMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jboolean boolean)  {      return !boolean;  }     JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Sample1_stringMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jstring string)  {      const char* str = env->GetStringUTFChars(string, 0);      char cap[128];      strcpy(cap, str);      env->ReleaseStringUTFChars(string, 0);      return env->NewStringUTF(strupr(cap));  }     JNIEXPORT jint JNICALL Java_Sample1_intArrayMethod    (JNIEnv *env, jobject obj, jintArray array)  {      int i, sum = 0;      jsize len = env->GetArrayLength(array);      jint *body = env->GetIntArrayElements(array, 0);             for (i = 0; i < len; ++i)      {          sum += body[i];      }      env->ReleaseIntArrayElements(array, body, 0);      return sum;  }

上述兩端代碼非常相似, 只有一個(gè)不同點(diǎn)

C代碼: (*env)->GetStringUTFChars(env, string, 0);

C++代碼: env->GetStringUTFChars(string, 0);

C語(yǔ)言中使用的是結(jié)構(gòu)體的函數(shù)指針, 而在C++中使用的還是struct, 我們知道struct在C++中和class的功能是幾乎一樣的, struct也可以用來(lái)定義類, 所以env在C++中是個(gè)類對(duì)象的指針.

編譯和運(yùn)行

這里使用的是微軟編譯器, 編譯C語(yǔ)言版的dll

>cl -I%JAVA_HOME%\include -I%JAVA_HOME%\include\win32 -LD Sample1.c -FeSample1.dll

編譯C++版本的dll

>cl -I%JAVA_HOME%\include -I%JAVA_HOME%\include\win32 -LD Sample1.cpp -FeSample1.dll

運(yùn)行

>java Sample1

注意: 64位版本的JDK可能會(huì)在運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò):

java.lang.UnsatisfiedLinkError: ...Sample1.dll: Can't load IA 32-bit .dll on a AMD 64-bit platform

如果您有這樣的錯(cuò)誤, 請(qǐng)使用32位的JDK來(lái)重新運(yùn)行.

運(yùn)行結(jié)果如下：

intMethod: 25 
booleanMethod: false 
stringMethod: JAVA 
intArrayMethod: 36

“怎么在Java中調(diào)用C/C++本地庫(kù)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！