JNI简介
什么是JNI
JNI(Java Native Interface) java本地开发接口
JNI 是一个协议, 有了这个协议可以使Java代码和C/C++代码相互调用.
--C语言调用java是使用反射技术,C反射java.
为什么用JNI
* JNI扩展了java虚拟机的能力, 如wifi热点共享功能, wifi需要使用到硬件,而硬件需要驱动程序, 只有c语言可以开发驱动程序
游戏外挂就是用C写的,拿到别的玩家的某个参数的地址值并进行修改。
* c/c++代码执行效率高. c可以直接操控内存. c指针可以直接根据某个地址操控内存. 执行的效率和速度提升。
在实时渲染的游戏上,音视频处理 (极品飞车,opengl,ffmpeg)上可以用C将数据直接推送到显卡内存显示,速率高,不会出现屏幕卡,用java写慢,可能会卡。
windows系统中显卡内存范围是固定的,C用指针可以访问
* C语言开源库比java开源库还多。如ffmpeg(万能解码器,可以对90%以上的视频格式,如avi/wma等进行编码),7zip等。
* 复用代码 (文件压缩,人脸识别…)
* 特殊的业务场景
C语言中System()方法的作用:
System("pause"); 给命令行一个暂停的命令,用于观察程序执行的结果。
---System方法会暂停程序运行,阻塞主程序,当前运行完成后,才会继续往下走。
System("mspaint");打开画画板。
System("java HelloWorld"); 运行java程序,HelloWorld.class需要在C程序当前目录中。
# C/C++语言
- 基本数据类型
- java的八大数据类型
- byte 1个字节
- boolean 1个字节
- char 2个字节,是一个unicode,可以表示汉字
- short 2个字节
- int 4个字节
- long 8个字节
- float 4个字节
- double 8个字节
- c语言的基本数据类型
- char 1个字节,不能表示汉字
- int 4个字节,
- float 4个字节
- double 8个字节
- long 4个字节
- short 2个字节
- signed 有符号,表示的数值比较小,但是可以表示 负数
- unsigned 无符号,表示 的数值较少。
- void 任意类型, 类似于java中Object
- 和java对比缺少两种类型
- byte c中没有此类型
- boolean 0代表是false, 非0代表是true.
---sizeof(int/long/char),获取基本数据类型占用的字节数。
---C语言中long占用4个字节,java中long占用8个字节,C与java中long数据传递时使用C中的long long类型,占用8个字节。
输出函数
printf,使用占位符输出数据。
占位符:
%d - int
%hd – 短整型 short
%ld - long int
%c - char
%f - float
%lf – double
%u – 无符号数
%x – 十六进制输出 int 或者long int 或者short int
%o - 八进制输出
%s – 字符串
---浮点数在输出时, 默认是以小数点后6位输出. 多出的6位会四舍五入.
---在%的后面加上.4(%.4f),指定输出小数点后四位
---对应的类型, 就使用对应的占位符,否则可能损失精度。
---如int数据用%hd输出时只会输出后面2个8位:
%hd: 24910
二进制: 00000000 00000000 01100001 01001110
%d: 12345678
二进制: 00000000 10111100 01100001 01001110
比较:
24910: 00000000 00000000 01100001 01001110
12345678: 00000000 10111100 01100001 01001110
---c语言中没有string类型, 用来表示字符串类型的是char数组
---c语言中定义数组时, 中括号不允许写在类型的后面, 应该写变量名的后面
---%x,%o,一般用来输出地址,输出结果中不带前缀0x/0,要想显示前缀,需要在中间加#号,%#x,%#o。
输入函数
--在变量名前边加一个&, 就是取地址
--scanf(占位符, 地址);
指针
内存,内存编号就是地址,内存分很多单元,每个单元对应一个编号.
地址,内存单元的编号。
为什么4G内存只显示3G?
地址是从0开始的非负整数,0000~FFFF
XP操作系统 为神马只能显示3G内存:
常用的XP系统都是32位的系统,就是说在所有程序(包括)系统本身运行的时候,最多能使用2的32次方的地址,
可以自己算一下2的32次方就是4G,但问题是,系统里面除了内存还有其它设备啊,显卡硬盘之类的都是需要地址的,
所以,留给内存使用的地址只有3G多一点,剩下的要保留给其它设备。
指针说明
--当说一个指针中存储的是值时, 当前所说的指针就是: 内存地址.
--当说一个指针中存储的xx变量的地址时, 当前所说的指针就是: 指针变量.
*号的三种含义;
1. 作为数学运算符: 乘号
2. 当*号写在某个类型的后面时, 这时作为声明指针变量的类型出现.
3. 当*号写在指针变量的前面时, 这时作为取出指针变量中存储的地址对应在内存中的值.
变量i和*p的关系
int i = 335;
int* p;
p = &i; // 把i变量的地址赋值给了指针变量p
// 修改p的值会影响i的值吗 不会
//printf("修改前i的值为: %d\n", i);
//int j = 56;
//p = &j;
//printf("修改后i的值为: %d\n", i);
// 修改*p的值会影响i的值吗 会
printf("修改前i的值为: %d\n", i);
*p = 8888; // 把p变量中存储的i的地址在内存中对应的值修改为: 8888
printf("修改后i的值为: %d\n", i);
多级指针.
/*
多级指针
一级指针变量的地址, 只能由二级指针变量地址存储. 依此类推.
多级指针时, 加*号取值时, 不要以变量名去查找上一个变量.
*/
main() {
int i = 168;
int* p1 = &i;
int** p2 = &p1;
int*** p3 = &p2;
int**** p4 = &p3;
// 通过p4取i的值
printf("****p4=%d\n", ****p4);
system("pause");
}
数组
指针变量就是数组, 数组就是指针变量
// 使用指针的方式定义数组,cPoint中存储的是首地址.
char* cPoint = "nihaoa!!!";
// cArray中存储的也是首地址.
char cArray[] = {'n', 'i', 'h', 'a', 'o', 'a', '!', '!'};
C中数组其实是一块连续的内存区域,每一个元素占用着自己的类型的字节长度。
首地址(第0个元素的地址)
1. 数组变量名的地址就是首地址
2. 数组变量中存储的也是首地址
3. 数组中第0个元素的地址也是首地址.
如果采用指针变量的方式定义数组: char* cPoint = "nihaoya!!!!";
指针变量中存储的地址就是首地址.
指针的长度和运算.
--不管什么类型的指针都是4个字节.
--C语言为了方便指针运算, 定义各种基本类型的指针, 每种类型的指针运算时所偏移量的值是根据类型的长度决定的.
注:
---C中不存在数组角标越界,超出数组长度时会取出后面地址中的内容。
---C语言中for循环中的循环变量不能定义在for()语句内,只能定义在外面,否则违反C99标准。
C99是C语言的一种语法约束标准。
指针和指针变量的关系
--指针就是地址,地址就是指针
--地址就是内存单元的编号
--指针变量是存放地址的变量
--指针和指针变量是两个不同的概念
--但是要注意: 通常我们叙述时会把指针变量简称为指针,实际它们含义并不一样
--我的指针里边的值为: 123; 指针(地址)
--我的指针里边存的是xxx变量的地址, 指针(指针变量)
指针的重要性
--直接访问硬件 (opengl 显卡绘图)
--快速传递数据(指针表示地址)
--返回一个以上的值(返回一个数组或者结构体的指针)
--表示复杂的数据结构(结构体)
--方便处理字符串
--指针有助于理解面向对象
C语言内存,栈内存,堆内存
1. 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
2. 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
3. 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多.
堆和栈的区别:
1. 申请方式
栈:
由系统自动分配.例如,声明一个局部变量intb;系统自动在栈中为b开辟空间.例如当在调用涵数时,需要保存的变量,最明显的是在递归调用时,要系统自动分配一个栈的空间,后进先出的,而后又由系统释放这个空间.
堆:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中用malloc函数
如char* p1=(char*) malloc(10);//14byte
但是注意p1本身是在栈中的.
2. 申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
3.申请大小的限制
栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(vc编译选项中可以设置,其实就是一个STACK参数,缺省2M),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
4.申请效率的比较:
栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆:由malloc/new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
5.堆和栈中的存储内容
栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
6.内存的回收
栈上分配的内存,编译器会自动收回;堆上分配的内存,要通过free来显式地收回,否则会造成内存泄漏。
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就像我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
使用堆就像是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。
静态内存和动态内存
静态内存, 默认情况下就是静态内存. 当某个方法执行完毕之后, 此方法内声明的变量都是采用静态内存分配得来的, 当方法执行完毕之后, 就会把方法里声明的变量的内存回收了.
--静态内存回收机制, 在回收的时候有一定的过程, 在另一个方法中立刻的取一下值, 还是可以取到的.
/*
pAddress中存储的是: main函数中p的地址.
*/
func(int** pAddress) {
int a = 543;
printf("a的地址为: %#x\n", &a);
// 把a地址赋值给main函数中p变量
*pAddress = &a;
}
main() {
int* p; // 定义一个指针变量p, 用于接收子函数func中a变量的地址.
func(&p);
printf("*p=%d\n", *p);
printf("*p=%d\n", *p); // 第二次取值,就取不到了,被回收掉了.
printf("p中存储的地址是: %#x\n", p);
system("pause");
}
--动态内存, 可以长期在另一个方法中保留子方法中的变量.
malloc(申请的长度); 申请一块内存空间, 返回的是申请出来的地址.
free(地址); 把给定的地址所在的内存给回收掉.
realloc,重新内存空间
func(int** pAddress) {
int i = 168;
// 手动申请一块内存, 并且把i变量的值, 拷贝进去.
int* temp; // 定义一个临时指针变量temp
// temp中存储的是申请出来的地址
temp = malloc(sizeof(int)); // 申请一块内存空间: 4个字节, 此方法返回的是申请出来那块内存空间的地址.
*temp = i;
// 把main中的p变量中的值, 赋值为申请出来的地址
*pAddress = temp;
}
/*
动态内存分配: 手动申请一块内存空间. 需要手动释放掉.
free(地址); 把给定的地址的内存给回收掉.
*/
main() {
int* p;
func(&p);
printf("*p=%d\n", *p);
printf("*p=%d\n", *p);
printf("*p=%d\n", *p);
free(p); // 把手动申请出来的内存空间回收掉
printf("回收后: *p=%d\n", *p);
printf("回收后: *p=%d\n", *p);
printf("回收后: *p=%d\n", *p);
system("pause");
}
注:要使用malloc函数,
--必须添加malloc.h这个头文件
--malloc函数只能返回第一个字节的地址
--int * p = (int *)malloc(4);这句代码分配了8个字节, p变量占4个字节, p所指向的内存也占4个字节
--p本身所占的内存是静态分配的, p所指向的内存是动态分配的
案例: 用户手动创建数组, 再扩展数组.
// 1. 让用户输入一个长度.
printf("请输入数组的长度: ");
int length;
scanf("%d", &length);
printf("长度为: %d\n", length);
// 2. 根据用户输入的长度, 申请一块内存空间. 长度 * sizeof(int) = 总内存空间.
int* iArray; // 定义一个指针变量
iArray = malloc(length * sizeof(int)); // 把数组的首地址给了iArray
// 3. 依次让用户把每一个元素的值填进去.
int i;
for(i = 0; i < length; i ++) {
printf("请输入第%d个元素的值: ", i);
scanf("%d", iArray + i);
}
// 4. 再让用户输入一个扩展的长度
printf("请输入扩展的长度: ");
int supportLength;
scanf("%d", &supportLength);
printf("扩展的长度为: %d\n", supportLength);
// 5. 重新申请内存空间: (第一次输入的长度 + 扩展的长度) * sizeof(int) = 总内存空间.
iArray = realloc(iArray, (length + supportLength) * sizeof(int));
// 6. 把扩展后新增的几个元素一个一个赋值.
for(i = length; i < (length + supportLength); i ++) {
printf("请输入第%d个元素的值: ", i);
scanf("%d", iArray + i);
}
// 7. 把数组打印输出了.
for(i = 0; i < (length + supportLength); i ++) {
printf("第%d个元素的值: %d\n", i, *(iArray + i));
}
// 8. 回收内存
free(iArray);
函数指针
int increment(int x, int y) {
return x + y;
}
main() {
int (*funcPoint)(int x, int y); // 定义一个函数指针: 接收两个int的参数, 返回是int的类型.
funcPoint = increment; // 把方法赋值给函数指针.
int result = funcPoint(10, 25); // 使用函数指针调用方法.
printf("结果为: %d\n", result);
system("pause");
}
结构体
struct Student {
int age;
float score;
char sex;
};
main() {
struct Student stu = {20, 99.5, 'M'};
printf("stu.age=%d\n", stu.age);
printf("stu.score=%.1f\n", stu.score);
printf("stu.sex=%c\n", stu.sex);
stu.age = 25;
stu.score = 100.00;
stu.sex = 'W';
printf("stu.age=%d\n", stu.age);
printf("stu.score=%.1f\n", stu.score);
printf("stu.sex=%c\n", stu.sex);
// 定义一个结构体指针变量
struct Student* stuPoint;
stuPoint = &stu; // 把结构体stu的地址赋值给stuPoint结构体的指针变量
printf("(*stuPoint).age=%d\n", (*stuPoint).age );
printf("(*stuPoint).score=%.1f\n", (*stuPoint).score);
printf("(*stuPoint).sex=%c\n", (*stuPoint).sex);
(*stuPoint).age = 30;
(*stuPoint).score = 110.5;
(*stuPoint).sex = 'M';
printf("(*stuPoint).age=%d\n", (*stuPoint).age );
printf("(*stuPoint).score=%.1f\n", (*stuPoint).score);
printf("(*stuPoint).sex=%c\n", (*stuPoint).sex);
// stuPoint->age 等价于 (*stuPoint).age
stuPoint->age = 50;
printf("stuPoint->age=%d\n", stuPoint->age);
system("pause");
}
联合体
/*
只有一遍变量会被赋值. 特点: 多个变量采用的是同一块内存空间.
后赋值的会把先赋值的给覆盖掉.
*/
union Result {
long l;
int i;
char c;
};
main() {
union Result result;
result.l = 123;
result.i = 888;
printf("result.l=%ld\n", result.l);
printf("result.i=%d\n", result.i);
system("pause");
}
枚举
enum WeekDay {
Monday = 10,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday,Sunday
};
main() {
enum WeekDay day; // 定义枚举对象
day = Sunday;
printf("day=%d\n", day);
system("pause");
}
typedef 给某个类型起个别名
typedef double db; // 给某个类型起个别名: 给double起个别名: db
typedef int i;
typedef float ft;
db d = 3.14159234234;
printf("%lf\n", d);
ft f = 3.1415;
printf("%f\n", f);
int数组的指针方式定义
C中可随意调用sleep().
services.msc,打开系统中所有服务
msconfig,打开系统配置。
C中注释与java中相同。
代码优化,int数据换成byte.