JNI通过参数传递数组内存地址,C修改数组,实现零拷贝传递和修改数组的方法

JNI使用参数,在C中修改Java传递的数组,在Java中可以直接使用被C修改的数组,有以下用处:

1、C的函数返回值放返回错误码;

2、内存在Java中申请,在Java中释放(满足内存谁申请、谁释放的编码习惯和原则),如果通过返回指针的形式传递C中返回的数组,就是在C中申请,在Java释放;

3、零拷贝的方式传递参数,可以提高运行效率;

4、避免通过JNI层访问Java层的方式将数组赋值给Java层,下层的C调用上层的Java类和函数,会使得调用很乱,不符合程序设计原则;




示例:

NativeType *GetArrayElements(JNIEnv *env,
ArrayType array, jboolean *isCopy);

在调用相应的ReleaseArrayElements()函数之前,结果一直有效。由于返回的数组可能是Java数组的副本,对返回数组所做的更改不一定会反映到原始数组中,直到调用ReleaseArrayElements()。

JNIEnv *env:JNI环境指针;

ArrayType array:数组类型;

jboolean *isCopy:指向拷贝地址还是原始地址;JNI_TRUE :拷贝,会产生副本; JNI_FALSE :无拷贝;

NativeType *:返回本地指向数组的指针;

注:Get< PrimitiveType>ArrayElements返回的指针指向的数组,地址是连续的;

JNI通过参数传递数组内存地址,C修改数组,实现零拷贝传递和修改数组的方法_第1张图片

void ReleaseArrayElements(JNIEnv *env,
ArrayType array, NativeType *elems, jint mode);

通知VM本机代码不再需要访问elems。elems参数是使用相应的GetArrayElements()函数从数组派生的指针。如有必要,该函数会将对elems所做的所有更改复制回原始数组。


JNIEnv *env:JNI环境指针;

ArrayType array:数组类型;

NativeType *elems:本地指针,指向数组;
jint mode:mode参数提供了关于如何释放数组缓冲区的信息。如果elems不是数组中元素的副本,则Mode无效。否则,mode的影响如下表所示:

JNI通过参数传递数组内存地址,C修改数组,实现零拷贝传递和修改数组的方法_第2张图片


可以有这么多种类型可以选择:

JNI通过参数传递数组内存地址,C修改数组,实现零拷贝传递和修改数组的方法_第3张图片



示例:传递一个double数组,返回错误码;




有这样一个C函数接口,是一个算法接口;

//例如,有这样一个C函数接口,是一个算法接口;

/**@brief generate feature interface
* @param[in]  *data:input primitive data
* @param[in]  data_len:primitive data length
* @param[out]  feature:feature value array
* @param[out]  feature_len:feature data length
* @return out:error code 
*/
int8_t generate_feature_interface(const double *data, uint32_t data_len, double *feature, uint32_t feature_len);




在Java层,有一个对应的类:

package com.xxx.jni;

public class GenerateFeature {
    public native byte generateFeature(double[] data, int dataLen, double[] feature, int featureLen);
    static {
        System.loadLibrary("jniArray");
    }
}



在JNI层有这样的中间层,JNI层的上层是JAVA,下层是提到的C算法接口;这是对应的Cpp文件

//在JNI层有这样的中间层,JNI层的上层是JAVA,下层是提到的C算法接口;这是对应的Cpp文件
JNIEXPORT jbyte JNICALL Java_com_xxx_jni_GenerateFeature_generateFeature
  (JNIEnv * env, jobject object, jdoubelArray data_array, jint data_len, jdoubelArray feature_array, jint feature_len)
{
    //get array pointer,no copy
    jdouble *data = GetDoubleArrayElements(env, data_array, JNI_FALSE);
    jdouble *feature_data = GetDoubleArrayElements(env, feature_array, JNI_FALSE);
    
    //call C function
    jbyte error_code = generate_feature_interface(data, (uint32_t)data_len, feature_data, (uint32_t)feature_len);
   
    //release for safe, In fact no use in here, Because there is no copy of the data. ^_^
    ReleaseDoubleArrayElements(env, data_array, data, 0);
    ReleaseDoubelArrayElements(env, feature_array, feature_data, 0);
    
    return error_code;
}

参考:
1、Java和C或C++的数据类型对照表 - Kntro - 博客园 (cnblogs.com)

2、JNI Functions (oracle.com)

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