怎么在Java中调用C/C++本地库

本篇内容介绍了“怎么在Java中调用C/C++本地库”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

编写Java类

我们来编写一个Sample1的java类

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个native方法, 分别是4种类型的参数, int, boolean, String, int[].

其中有一句比较重要, 这句话加载了动态类库

System.loadLibrary("Sample1");

在windows下加载的就是Sample1.dll, 在linux下加载的就是Sample1.so。

本文使用的windowws, 所以后面使用Sample1.dll来表示Sample1动态链接库。

注意：不可以在代码中写上后缀dll或so. 还要保证Sample1.dll在path路径中. 这个Sample1.dll是我们后面需要编译出来的东西。

4个native方法就是我们需要用C来实现的方法。

编译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生成头文件

在命令行中运行

>javah Sample1

可以在目录下看到一个新文件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

我们可以看到其中有四个函数声明, Java_完整类名_方法名, 完整类名包括了包名, 例如demo.Sample1是完整类名, 对应的这里就是demo_Sample1.

在注释中我们可以看到这样一个东西 Signature, 这个是方法的签名. 关于Signature, 下面通过一个表格来说明。

上面头文件的***个函数声明

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

注释中的签名是 Signature: (I)I

在每个函数的参数列表中都有JNIEnv *和 jobject两个参数, 这两个参数稍候说明。

实现头文件中的函数

可以使用C语言来实现, 也可以使用C++来实现, 下面先说说C语言的实现。

#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()这个方法, 是用来在Java和C之间转换字符串的, 因为Java本身都使用了双字节的字符, 而C语言本身都是单字节的字符, 所以需要进行转换.

JNIEnv *是每个函数都有的参数, 它包含了很多有用的方法, 使用起来类似Java的反射, 也提供了这样一个编码转换的函数.

GetStringUTFChars()和NewStringUTF(), ***个是从UTF8转换为C的编码格式, 第二个是根据C的字符串返回一个UTF8字符串.

ReleaseStringUTFChars()是用来释放对象的, 在Java中有虚拟机进行垃圾回收, 但是在C语言中, 这些对象必须手动回收. 否则可能造成内存泄漏.

函数的名字一眼看到就可以猜出功能, jni.h中的大部分函数名都是这样.

如果是C++的话, 这段代码该怎么写?

下面是C++的代码

#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;  }

上述两端代码非常相似, 只有一个不同点

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

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

C语言中使用的是结构体的函数指针, 而在C++中使用的还是struct, 我们知道struct在C++中和class的功能是几乎一样的, struct也可以用来定义类, 所以env在C++中是个类对象的指针.

编译和运行

这里使用的是微软编译器, 编译C语言版的dll

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

编译C++版本的dll

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

运行

>java Sample1

注意: 64位版本的JDK可能会在运行时报错:

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

如果您有这样的错误, 请使用32位的JDK来重新运行.

运行结果如下：

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

“怎么在Java中调用C/C++本地库”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！