标签（空格分隔）： JNI完全指南

版本：1
作者：陈小默
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发布于：作业部落、简书、CSDN博客

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前言

本系列博客可作为JNI参考文档使用，对于初学者，应当在了解了如何在特定平台上(Window、Linux、Android等)搭建JNI开发环境后再来查看。本系列博客主要参考了JNI-API文档，并以此为基础进行扩展。水平不足，如有错误，恳请批评指正。

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一、数据类型

本章内容介绍JNI如何进行Java和C的数据映射。

1.1 基本数据类型

下表中的数据为JNI基本数据类型及对应的长度

Java类型	JNI类型	描述
boolean	jboolean	unsigned 8 bits
byte	jbyte	signed 8 bits
char	jchar	unsigned 16 bits
short	jshort	signed 16 bits
int	jint	signed 32 bits
long	jlong	signed 64 bits
float	jfloat	32 bits
double	jdouble	64 bits
void	void	void

为了向Java那样使用jboolean类型，以下定义了两个宏用来表示Boolean的两个值：

#define JNI_FALSE  0
#define JNI_TRUE   1

整数jsize类型用来描述尺寸等信息：

typedef jint jsize;

1.2 引用类型

JNI除了基本数据类型，还按照了Java的规范定义了若干引用类型：

• jobject
  • jclass (java.lang.Class objects)
  • jstring (java.lang.String objects)
  • jarray (arrays)
    • jobjectArray (object arrays)
    • jbooleanArray (boolean arrays)
    • jbyteArray (byte arrays)
    • jcharArray (char arrays)
    • jshortArray (short arrays)
    • jintArray (int arrays)
    • jlongArray (long arrays)
    • jfloatArray (float arrays)
    • jdoubleArray (double arrays)
  • jthrowable (java.lang.Throwable objects)

如果使用的语言是C，那么在jni.h中，所有的JNI引用类型都使用如下方式声明：

typedef jobject jclass;

如果使用的语言是C++，那么在jni.h中，所有的JNI引用类型都使用如下类方式声明：

class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
// ...
typedef _jobject *jobject;
typedef _jclass *jclass;

1.3 属性和方法的ID

方法和属性的ID被声明为C指针类型：

struct _jfieldID;              /* opaque structure */
typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* field IDs */

struct _jmethodID;              /* opaque structure */
typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* method IDs */

1.4 值类型

jvalue共用体类型可以保存多种类型的数据，通常用于数组，其定义如下：

typedef union jvalue {
    jboolean z;
    jbyte    b;
    jchar    c;
    jshort   s;
    jint     i;
    jlong    j;
    jfloat   f;
    jdouble  d;
    jobject  l;
} jvalue;

1.5 类型签名

JNI使用签名作为Java虚拟机内容的表示。下表展示了这些签名：

类型签名	对应的Java类型
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
L全类名;	类
[ type	type[]
(参数类型签名,...)返回值类型签名	方法类型

例如，对于一个方法：

long f (int n, String s, int[] arr);

这个方法的签名为：

(ILjava/lang/String;[I)J

1.6 使用UTF-8字符串

在JNI中定义了UTF-8的字符串以匹配Java虚拟机中的字符串。UTF-8一个字符的长度不固定，而C语言中使用一个字节表示的ASCII字符。

在UTF-8中，对于单字节仍然采用ASCII码表。表示的字符的取值范围\u0001 到 \u007F，其在内存中存储是下面这个样子：

• 0xxxxxxx

单字节有效位数为7，第一位始终为0。这里我们可以看出，对于以ASCII编码的字符串可以直接当做UTF-8字符串使用。

对于空字符其表示为\u0000。

双字节字符在UTF-8中使用两个字节存放，且字符的开头为11 表示这个一个双字节字符。就先下面这样：

• 高位: 110xxxxx
• 低位: 10yyyyyy

对于需要三个字节表示的字符，其最高位使用111表示该字符的字节数。就像下面这样：

• 高位: 1110xxxx
• 中位: 10yyyyyy
• 低位: 10zzzzzz

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[1]ORACLE guides for JNI——Chapter 3: JNI Types and Data Structures