Android JNI 传递对象

2019/03/26 17:10
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JNI初步入门后,在传递数据的时候,遇到一个需求:有多个数据需要在Java与C代码之间进行传递。如果都做为函数参数传入,则函数很长很难看,并且多个数据的返回也不好实现。所以想到了把数据打包后传递。这在C语言中就是结构体,在Java中就是类了。
我们要做的工作就是,先确定要传递的数据,然后相应在C与Java中定义相应的数据类型,然后通过JNI进行数据对应。下面以一个例程来逐步说明。

为了更好的说明各种数据类型的转换示例,我们的数据包含整型、字符串、浮点数、字符、布尔值、数组。
在Java端定义类:

public class ParamInfo {
    public boolean boolValue;
    public char charValue;
    public double doubleValue;
    public int intValue;
    public byte[] array;
    public String str;
}

在C端定义结构体:

typedef struct{
    bool boolValue;
    char charValue;
    double doubleValue;
    int intValue;
    char array[255];
    char str[255];
}ParamInfo;


jni接口中并不要求两边的变量名一致,或者类名与结构体名一致,只是我们为了逻辑清晰,最好将名称定义的一致,以便于在后续编写代码的过程中更好的将相应数据一一对应起来。
在C代码中获取Java代码传递的参数:

    以获取类中一个整型值为例:
    //获取Java中的实例类ParamInfo

    jclass jcInfo = env->FindClass("com/example/helloworld/ParamInfo");


其中,com/example/helloworld 是包名对应路径,ParamInfo是包含数据接口的类名。

    获取类中一个整型变量intValue的定义

    jfieldID jfi = env->GetFieldID(jcInfo, "intValue", "I");

    获取实例的变量intValue的值,其中jobj即参数中携带数据的对象:

    paramInfo.intValue = env->GetIntField(jobj, jfi);


在C代码中设置向Java端传递的参数:

以传递结构体中一个整型值为例:

    先设置结构体中整型值:

paramInfo.intValue = 8;


    获取Java中的实例类ParamInfo

    jclass jcInfo = env->FindClass("com/example/helloworld/ParamInfo");


其中com/example/helloworld 是包名对应路径,ParamInfo是包含数据接口的类名。

    获取类中一个整型变量intValue的定义

   jfieldID jfi = env->GetFieldID(jcInfo, "intValue", "I");


    创建新的对象

 jobject joInfo = env->AllocObject(jcInfo);


    设置实例的变量intValue的值

env->SetIntField(joInfo, jfi, paramInfo.intValue);

    最后返回该对象

return joInfo;


其余数据类型值的访问,都是类似的步骤。注意 GetFieldID()的第3个参数的取值,是数据类型的签名标识,具体取值见下面表格:

请查看下表:
Java类型     符号
boolean     Z
byte     B
char     C
short     S
int     I
long     L
float     F
double     D
void     V
object对象     LClassName; L类名;
Arrays     [array-type [数组类型
methods方法     (argument-types)return-type (参数类型)返回类型
native代码

知道这些了,就可以进行我们native代码的书写了,如下:

// Java 类向C结构体类型转换
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_helloworld_JniClient_setInfo
  (JNIEnv *env, jobject jo, jobject jobj)
{
    ParamInfo paramInfo;

    //获取Java中的实例类ParamInfo
    jclass jcInfo = env->FindClass("com/example/helloworld/ParamInfo");
    //获取类中每一个变量的定义
    //boolean boolValue
    jfieldID jfb = env->GetFieldID(jcInfo, "boolValue", "Z");
    //char charValue
    jfieldID jfc = env->GetFieldID(jcInfo, "charValue", "C");
    //double charValue
    jfieldID jfd = env->GetFieldID(jcInfo, "doubleValue", "D");
    //int intValue
    jfieldID jfi = env->GetFieldID(jcInfo, "intValue", "I");
    //byte[] array
    jfieldID jfa = env->GetFieldID(jcInfo, "array", "[B");
    //String str
    jfieldID jfs = env->GetFieldID(jcInfo, "str", "Ljava/lang/String;");

    //获取实例的变量boolValue的值
    paramInfo.boolValue = env->GetBooleanField(jobj, jfb);
    //获取实例的变量charValue的值
    paramInfo.charValue = env->GetCharField(jobj, jfc);
    //获取实例的变量doubleValue的值
    paramInfo.doubleValue = env->GetDoubleField(jobj, jfd);
    //获取实例的变量intValue的值
    paramInfo.intValue = env->GetIntField(jobj, jfi);
    //获取实例的变量array的值
    jbyteArray ja = (jbyteArray)env->GetObjectField(jobj, jfa);
    int  nArrLen = env->GetArrayLength(ja);
    char *chArr = (char*)env->GetByteArrayElements(ja, 0);
    memcpy(paramInfo.array, chArr, nArrLen);
    //获取实例的变量str的值
    jstring jstr = (jstring)env->GetObjectField(jobj, jfs);
    const char* pszStr = (char*)env->GetStringUTFChars(jstr, 0);
    strcpy(paramInfo.str, pszStr);

    //日志输出
    LOGI("paramInfo.array=%s, paramInfo.boolValue=%d, paramInfo.charValue=%c\n",
           paramInfo.array, paramInfo.boolValue, paramInfo.charValue);
    LOGI("paramInfo.doubleValue=%lf, paramInfo.intValue=%d,  paramInfo.str=%s\n",
          paramInfo.doubleValue, paramInfo.intValue, paramInfo.str);
    return 0;
}

// C结构体类型向Java 类转换
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_example_helloworld_JniClient_getInfo
  (JNIEnv *env, jobject jo)
{
    char chTmp[] = "Test array";
    int nTmpLen = strlen(chTmp);
    //将C结构体转换成Java类
    ParamInfo paramInfo;
    memset(paramInfo.array, 0, sizeof(paramInfo.array));
    memcpy(paramInfo.array, chTmp, strlen(chTmp));
    paramInfo.boolValue = true;
    paramInfo.charValue = 'B';
    paramInfo.doubleValue = 2.7182;
    paramInfo.intValue = 8;
    strcpy(paramInfo.str, "Hello from JNI");

    LOGI("paramInfo.array=%s, paramInfo.boolValue=%d, paramInfo.charValue=%c\n",
           paramInfo.array, paramInfo.boolValue, paramInfo.charValue);

    //获取Java中的实例类
    jclass jcInfo = env->FindClass("com/example/helloworld/ParamInfo");

    //获取类中每一个变量的定义
    //boolean boolValue
    jfieldID jfb = env->GetFieldID(jcInfo, "boolValue", "Z");
    //char charValue
    jfieldID jfc = env->GetFieldID(jcInfo, "charValue", "C");
    //double doubleValue
    jfieldID jfd = env->GetFieldID(jcInfo, "doubleValue", "D");
    //int intValue
    jfieldID jfi = env->GetFieldID(jcInfo, "intValue", "I");
    //byte[] array
    jfieldID jfa = env->GetFieldID(jcInfo, "array", "[B");
    //String str
    jfieldID jfs = env->GetFieldID(jcInfo, "str", "Ljava/lang/String;");

    //创建新的对象
    jobject joInfo = env->AllocObject(jcInfo);

    //给类成员赋值
    env->SetBooleanField(joInfo, jfb, paramInfo.boolValue);
    env->SetCharField(joInfo, jfc, (jchar)paramInfo.charValue);
    env->SetDoubleField(joInfo, jfd, paramInfo.doubleValue);
    env->SetIntField(joInfo, jfi, paramInfo.intValue);

    //数组赋值
    jbyteArray jarr = env->NewByteArray(nTmpLen);
    jbyte *jby = env->GetByteArrayElements(jarr, 0);
    memcpy(jby, paramInfo.array, nTmpLen);
    env->SetByteArrayRegion(jarr, 0, nTmpLen, jby);
    env->SetObjectField(joInfo, jfa, jarr);

    //字符串赋值
    jstring jstrTmp = env->NewStringUTF(paramInfo.str);
    env->SetObjectField(joInfo, jfs, jstrTmp);

    return joInfo;
}


Java端测试代码:

        // 动态加载C库
        System.loadLibrary("HelloWorld");

        //进行对象的jni传递
        ParamInfo paramInfoSet = new ParamInfo();       
        byte[] b = new byte[10];        
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            b[i] = (byte) (i + 97);
        }
        paramInfoSet.array = b;     
        paramInfoSet.boolValue = false;
        paramInfoSet.charValue = 'C';
        paramInfoSet.doubleValue = 3.14;
        paramInfoSet.intValue = 2016;       
        paramInfoSet.str = "Hello from Java";
        Log.i("Hello", "log: to access lib");
        JniClient.setInfo(paramInfoSet);
        Log.i("Hello", "log: after setInfo");

        //进行对象的jni接收
        ParamInfo paramInfoGet = JniClient.getInfo();
        Log.i("Hello", "log: paramInfoGet.boolValue=" +

paramInfoGet.boolValue
                + " paramInfoGet.charValue=" +

paramInfoGet.charValue
                + " paramInfoGet.doubleValue=" +

paramInfoGet.doubleValue);
        Log.i("Hello", "log: paramInfoGet.intValue=" +

paramInfoGet.intValue
                + " paramInfoGet.array=" + new String

(paramInfoGet.array)
                + " paramInfoGet.str=" + paramInfoGet.str);

        //将收到的字符串显示到界面上
        TextView tv_say_hello = (TextView) findViewById(R.id.tv_say_hello);
        tv_say_hello.setText(paramInfoGet.str);
        Log.i("Hello", "log: finish");


最后输出的日志信息:

06-25 17:04:25.740: I/Hello(19039): log: to access lib
06-25 17:04:25.740: I/logfromc(19039): paramInfo.array=abcdefghi, paramInfo.boolValue=0, paramInfo.charValue=C
06-25 17:04:25.740: I/logfromc(19039): paramInfo.doubleValue=3.140000, paramInfo.intValue=2016,  paramInfo.str=Hello from Java
06-25 17:04:25.740: I/Hello(19039): log: after setInfo
06-25 17:04:25.740: I/logfromc(19039): paramInfo.array=Test array, paramInfo.boolValue=1, paramInfo.charValue=B
06-25 17:04:25.740: I/Hello(19039): log: paramInfoGet.boolValue=true paramInfoGet.charValue=B paramInfoGet.doubleValue=2.7182
06-25 17:04:25.740: I/Hello(19039): log: paramInfoGet.intValue=8 paramInfoGet.array=Test array paramInfoGet.str=Hello from JNI
06-25 17:04:25.740: I/Hello(19039): log: finish


可以看出,java设置的数值,已经成功传递到C端;而C程序设置的数据,也成功回传到java端了。
demo下载:

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