NDK—JNI开发流程

2017-10-15 本文已影响0人 Lypop

对于NDK的C语言部分学完了，我们将正式的讲解一下JNI。

正文

JNI:Java Native interface,Java本地化接口用来实现Java调用C语言代码来实现复杂的逻辑以提高性能

开始之前我们先学习一下C语言的执行流程

编译：形成目标代码(.obj)
连接：将目标代码与C语言库连接合并，形成最终的可执行文件
执行

头文件是做什么的呢？我们可以认为头文件是告诉编译器有这样的函数，当进行连接的时候，连接器负责找到这个函数的实现并形成可执行的文件。

不妨我们举个例子，我们定义一个txt文本里面写入

printf("Hello my.txt");

然后我们在main函数里面执行

{ #include "my.txt"}

运行之后会打印Hello my.txt,当我们在编译的时候编译器会将#include "my.txt"替换为printf("Hello my.txt");代码

接下来我们来讲解一下宏定义、宏常数、宏函数

三者都是在C语言的预编译时为编译做准备性的工作，完成代码的替换

宏定义
```
 #ifndef AH
 #define AH
 #endif // !AH
```

查看jni.h的代码经常会看到#ifdef __cplusplus 标识支持C++的语法，当然使用到这个知识的还有一个经典的例子

当出现这样的情况时候就会造成程序中断，解决办法是使用宏定义保证当发现已经引用过将不再进行引用
A.h

    #ifndef AH
    #define AH

    #include "B.h"
    void printfB();

    #endif // !AH

B.h

    #ifndef AH
    #define AH

    #include "A.h"
    void printfA();

    #endif // !AH

你也可以使用#pragma once来进行限制，如

    #pragma once
    #include "A.h"

    void printfB();

宏常数
```
 #define MAX 100
```

这样更加便于修改和阅读

宏函数

 void com_lypop_read(){
 printf("read\n");
 }

 void com_lypop_write(){
 printf("write\n");
 }

 #define jni(NAME) com_lypop_##NAME();

当使用名字很长如上面的形式时，可以使用宏函数来缩短调用函数长度，如上面再调用的时候jni(read);便调用的是com_lypop_read()方法

当函数中有参数的时候

#define LOG(FORMAT,...) printf(##FORMAT,__VA_ARGS__);

接下来我们开始写第一个JNI程序，这里有相应的步骤：

编写Native方法

 public static native String getStringFromC();

javah命令，生成.h头文件
复制到c工程中，这里需要重新导入.h文件
复制jni.h和jni_md.h文件到工程中

实现.h头文件声明的函数

 #include "com_lypop_JniDemo.h"

 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lypop_JniDemo_getStringFromC
 (JNIEnv * env, jclass jls){
 return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Jni");
 }

生成dll文件
配置dll文件环境变量（或者复制到java工程下面）

如果将dll设置环境变量将重启Eclipse

 public static void main(String[] args) {
     String result = getStringFromC();
     System.out.println("result:"+result);
 }

 static{
     System.loadLibrary("c_06");
 }

这样就完成了一次JNI的调用

tips:

C的函数名称：Java_完整类名_函数名
JNIEnv在C语言中是结构体指针别名 env二级指针；在C++中是一个结构体的别名 env 一级指针

在C++中

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lypop_JniDemo_getStringFromC
(JNIEnv * env, jclass jls){
return env->NewStringUTF("Hello Jni");
}

但为什么C和C++的JNIEnv不同呢？这就需要我看一下jni.h的代码了，好了，看代码

struct JNINativeInterface_;

struct JNIEnv_;

#ifdef __cplusplus
typedef JNIEnv_ JNIEnv;
#else
typedef const struct JNINativeInterface_ *JNIEnv;
#endif

当C++中JNIEnv是JNIEnv_结构体，C中JNIEnv是JNINativeInterface_结构体指针

struct JNINativeInterface_ {
    void *reserved0;
    void *reserved1;
    void *reserved2;

    void *reserved3;
    jint (JNICALL *GetVersion)(JNIEnv *env);

    jclass (JNICALL *DefineClass)
      (JNIEnv *env, const char *name, jobject loader, const jbyte *buf,
       jsize len);
    jclass (JNICALL *FindClass)
      (JNIEnv *env, const char *name);
    ...
}

在C语言中env为JNIEnv的指针，即为JNINativeInterface_的二级指针

struct JNIEnv_ {
    const struct JNINativeInterface_ *functions;
    #ifdef __cplusplus

    jint GetVersion() {
        return functions->GetVersion(this);
    }
    jclass DefineClass(const char *name, jobject loader, const jbyte *buf,
                       jsize len) {
        return functions->DefineClass(this, name, loader, buf, len);
    } 
    ...
}

在C++中只是简单调用了JNINativeInterface_结构体的方法，因为使用了指针所以this即为JNINativeInterface_的一级指针

NDK—JNI开发流程

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接下来我们来讲解一下宏定义、宏常数、宏函数

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