JNI实现Java调用C/C++代码及对C/C++动态库的单步调试
JNI标准作为Java平台的一部分，提供了与编译型语言进行交互的手段，尤其是对C/C++的交互。如果你有一段现成的C/C++代码想在java中调用，就可以通过JNI来完成。
假如有一段C代码，这段代码如下：
int say_hello()
{
printf("Hello world!\n");
return 0;
}如果想在java中实现这段代码的调用，打印出“Hello world!“，该如何做呢？如何实现对C/C++代码实现单步调试呢？
一、新建一个java工程
我使用的是Idea，建一个这样的工程非常简单。
hello.java中的代码：
package com.company;
public class hello {
static {
System.loadLibrary("hello");
}
public native int hello();
public static void main(String[] args) {
hello h = new hello();
h.hello();
}二、生成.h
在较老版本的java中，我们可以通过javah命令来生成与java文件对应的C/C++头文件：
javah -classpath . src.com.company.hello
注意关键的一点，一定要在工程的根目录下运行这个命令，否则报错。
但是在较新版本的Java中，你可以通过javac -h来代替这个命令。
javac -h . hello.java
你不必再关注路径的问题，直接到java文件所在的路径下，运行这个命令，就会再-h后面的路径的位置下生成一个头文件。
三、编写C代码
将生成的.h文件放到C/C++工程下面，编写对应的.cpp/.c文件。我用的是Clion，目录如下：
你也可以再目录中加个main文件，写一个main函数，然后在CMakeList.txt中加上相应的配置，这样就可以通过run来运行这个程序了，但是我们要做的是生成一个lib，可以不需要。
创建cpp文件，取一个跟你的.h文件名对应的文件名，然后在里面实现.h中自动定义好的函数。
这里我们的文件是com_company_hello.cpp
#include "com_company_hello.h"
extern int say_hello();
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_company_hello_hello(JNIEnv *, jobject)
{
say_hello();
return 0;
}在实现的函数中就可以调用你需要的C函数了，这里就是int say_hello().
Clion会为你写好基本的Cmake文件，你只要稍作调整，甚至也可以不用调整：
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(hello)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release")
#set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED on)
include_directories(include)
add_library(hello SHARED
com_company_hello.cpp
)点击build按钮，你想要的dll就出来了。
把它放到你的java库文件对应的位置就可以运行上面已经写好的hello.java文件了。
四、一个小技巧
在上面实现的java文件中，调用动态库的语句是这样的：
System.loadLibrary("hello");
你也可以改成绝对路径，以减少调试过程中的dll的移动。
System.load("D:\\develop\\hello\\cmake-build-debug\\libhello.dll");
这样每次build C\C++程序之后，就可以直接运行java程序，而不用再多一道移动dll的手续。
五、遇到的一个问题
我在windows下进行调试的时候，用的是Clion和Idea两个工具分别编译和运行C/C++和Java代码。在这个过程中遇到一个问题：如果C/C++中引用了C++的头文件，像
Dependency Walker (depends.exe) Home Page
当把dll加载到工具中以后，可能会出现一堆黄色的，也就是依赖的库，但是可能缺少的没有这么多。
因为我的环境下，当不引用C++头文件的时候，java可调用所生成的动态库没有问题，所以可以用来对比一下二者到底有什么区别。将两种情况下依赖的库都拷贝出来，通过文本对比工具可以看出，差别就是在引用C++的头文件以后，会多出两个dll的依赖：
LIBGCC_S_SEH-1.DLL
LIBSTDC++-6.DLL
这就说明，在Idea工具中运行的Java找不到这两个动态库。
搜索C盘会发现，在Clion中和Cygwin64下，甚至git下面都有这两个库文件，但是它们所在的路径都没有被加入到环境变量中。因此你可以将它们所在的路径加到环境变量，或者将它们拷贝出来，放到系统的环境变量目录下，这样Idea就会找到这两个文件。然后重启Idea，重新运行程序调用dll，错误就没了。
当然也可以通过静态加载来解决这个问题：
target_link_libraries(hello -static-libgcc; -static-libstdc++)
六、动态库代码的单步调试
首先需要知道调用动态库的进程号。
Debug java程序，将断点设置在调用动态库中的程序之前，被断住以后，查看运行程序的进程号，查看进程号的方式比较多，但是有时候不好区分哪个对应的是你的程序。可以通过代码在程序运行时获取。在程序适当的位置添加下面的方法，并在主程序中调用它，就可以在调试中获取本进程的ID：
public static final int getProcessID() {
RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();
System.out.println(runtimeMXBean.getName());
return Integer.valueOf(runtimeMXBean.getName().split("@")[0])
.intValue();
}
可以看到我们的进程号是55316，好，暂时让它停在这里吧，回到Clion。
在Clion中选择Run->Attach to Process
在弹出框找到相应的进程号，也就是55316。
这里要注意一点，有时候由于安装不全或者版本不兼容的原因，调试器可能会出现断不住的问题，这时候就需要GDB或LLDB都试一下，哪个可以就用哪一个，我的环境就是LLDB有问题，但是GDB是可以的。
Attach之后，设置好断点。
再回到Idea，让java进程下的代码运行调用动态库函数函数的地方，我们这里就是h.hello()。
再回到Clion观察，如果没有问题，程序就会自动运行至断点处，接下来就跟普通程序的调试一样了。
有一点要注意，你编译的动态库一定得是Debug版本。除了build的选项中可以选择构建Debug版本外，在Cmake中也是可以设置的，这一点一定要注意，当你的程序无论如何都断不住的时候，应该看一下你的Cmake文件，是不是被设置成了Release。
#set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release")
set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")