如何在Linux下使用JNI调用C/C++代码

你是否想过在Java程序中使用C或C++的功能？你是否知道JNI是什么，以及它如何让你在Linux下实现跨语言编程？如果你对这些问题感兴趣，那么本文就是为你准备的。本文将介绍JNI的基本概念，以及如何在Linux下使用JNI调用C/C++代码的步骤和示例。

定义一个 Java 类 — Hello类

 public class Hello 
 { 
  static 
  { 
   try 
   { 
 // 此处即为本地方法所在链接库名
    System.loadLibrary("hello"); 
   } 
   catch(UnsatisfiedLinkError e) 
   { 
    System.err.println( "Cannot load hello library:\n " + 
                                e.toString() ); 
   } 
  } 
  public Hello() 
  { 
  } 
 // 声明的本地方法
   public native void SayHello(String strName); 
 }

这里有两个注意事项：

首先：为要使用的每个本地方法编写本地方法声明，只是必须指定 native 关键字，如下所示：

public native void SayHello(String strName);

其次：必须显式地加载本地代码库。我们需在类的静态块中加载这个库（静态库在类加载时候就会调用）

现在我们来编辑hello.java以生成hello.class文件。

生成本地链接库

要为以上定义的类生成 Java 本地接口头文件，需使用 javah，Java 编译器的 javah 功能将根据 Hello 类生成必要的声明，此命令将生成 Hello.h 文件

生成的 Hello.h 文件 内容如下所示：

 #include  
 /* Header for class Hello */ 
 #ifndef _Included_Hello 
 #define _Included_Hello 
 #ifdef __cplusplus 
 extern "C" { 
 #endif 
 /* 
 * Class:     Hello 
 * Method:    SayHello 
 * Signature: (Ljava/lang/String;)V 
 */ 
 JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello 
  (JNIEnv *, jobject, jstring); 
 #ifdef __cplusplus 
 } 
 #endif 
 #endif

在与 Hello.h 相同的路径下创建一个 CPP 文件 Hello.cpp

内容如下：

#include "Hello.h"
 #include  
 // 与 Hello.h 中函数声明相同
 JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello  (JNIEnv * env, jobject arg, jstring instring) 
 { 
   // 从 instring 字符串取得指向字符串 UTF 编码的指针
 const jbyte *str = 
        (const jbyte *)env->GetStringUTFChars( instring, JNI_FALSE ); 
    printf("Hello,%s\n",str); 
  // 通知虚拟机本地代码不再需要通过 str 访问 Java 字符串。
    env->ReleaseStringUTFChars( instring, (const char *)str ); 
    return; 
 }

这里有三个参数，下面讲一下参数用法：

（1）所有的 JNI 调用都使用了 JNIEnv * 类型的指针，习惯上在 CPP 文件中将这个变量定义为 evn，它是任意一个本地方法的第一个参数。env 指针指向一个函数指针表，在 VC 中可以直接用”->”操作符访问其中的函数。
（2）jobject 指向在此 Java 代码中实例化的 Java 对象 LocalFunction 的一个句柄，相当于 this 指针。
（3）第三个参数就是本地调用中有 Java 程序传进的参数，本例中只有一个 String 型参数。 对于字符串型参数，因为在本地代码中不能直接读取 Java 字符串，而必须将其转换为 C /C++ 字符串或 Unicode。

编译生成共享库。

使用 GCC 时 , 必须通知编译器在何处查找此 Java 本地方法的支持文件，并且显式通知编译器生成位置无关的代码，在我的环境中按如下过程编译：

gcc -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include 
    -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include/linux -fPIC -c Hello.c

生成 Hello.o

gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so -o libhello.so Hello.o

生成 libhello.so(这就是linux下动态链接库的文件名格式，就像windows下是.dll文件后缀名类似)

最后通知动态链接程序此共享文件的路径。

export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH

编写一个简单的 Java 程序来测试我们的本地方法

将如下源码存为 A.java：

 import Hello; 
 import java.util.*; 
 public class A 
 { 
  public static void main(String argv[]) 
  { 
   A a = new A(); 
  } 
  public A() 
  { 
   Hello h = new Hello(); 
   // 调用本地方法
   h.SayHello("Hello world");    
  } 
 }

用 javac 编译A.java，生成A.class
向执行普通 Java 程序一样使用 java A，我们会看到在屏幕上出现 Hello world。
通过本文，你应该对JNI有了一个初步的了解，以及如何在Linux下使用JNI调用C/C++代码的方法。JNI是一个强大而灵活的工具，它可以让你在Java程序中利用C/C++的优势，或者在C/C++程序中利用Java的优势。当然，JNI也有一些缺点，比如性能损耗，内存泄漏，错误处理等。因此，在使用JNI时，你需要注意一些细节和规范，以保证代码的正确性和安全性。希望本文能够对你有所帮助，如果你有任何疑问或建议，请在评论区留言。

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