C++与java的数据转换
原文地址：http://www.cnblogs.com/daniel-shen/archive/2006/10/16/530587.html
如何使用JNI的一些基本方法和过程在网上多如牛毛，如果你对Jni不甚了解，不知道Jni是做什么的，如何建立一个基本的jni程序，或许可以参考下面下面这些文章:
利用VC++6.0实现JNI的最简单的例子
JNI入门教程之HelloWorld篇
SUN JNI Tutorial
这些资料的例子中，大多数只是输入一些简单的参数，获取没有参数。而在实际的使用过程中，往往需要对参数进行处理转换。才可以被C/C++程序识别。比如我们在C++中有一个结构（Struct）DiskInfo ,需要传递一个类似于DiskInfo *pDiskInfo的参数，类似于在C++这样参数如何传递到Java中呢？下面我们就来讨论C++到Java中方法的一些常见参数的转换:
定义Native Java类：
如果你习惯了使用JNI，你就不会觉得它难了。既然本地方法是由其他语言实现的，它们在Java中没有函数体。但是，所有本地代码必须用本地关键词声明，成为Java类的成员。假设我们在C++中有这么一个结构，它用来描述硬盘信息：
//
硬盘信息
struct
{
char name[256]; int serial;
}
DiskInfo;
那么我们需要在Java中定义一个类来与之匹配，声明可以写成这样：
class
DiskInfo
{ //名字 public String name; //序列号 public int serial;}
在这个类中，申明一些Native的本地方法，来测试方法参数的传递，分别定义了一些函数，用来传递结构或者结构数组，具体定义如下面代码：
/****************** 定义本地方法 ********************/
//
输入常用的数值类型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double)
public
native
void
displayParms(String showText,
int
i, boolean bl);
//
调用一个静态方法
public
native
int
add(
int
a,
int
b);
//
输入一个数组
public
native
void
setArray(boolean[] blList);
//
返回一个字符串数组
public
native String[] getStringArray();
//
返回一个结构
public
native DiskInfo getStruct();
//
返回一个结构数组
public
native DiskInfo[] getStructArray();
编译生成C/C++头文件
定义好了Java类之后，接下来就要写本地代码。本地方法符号提供一个满足约定的头文件，使用Java工具Javah可以很容易地创建它而不用手动去创建。你对Java的class文件使用javah命令，就会为你生成一个对应的C/C++头文件。
1、在控制台下进入工作路径，本工程路径为：E:\work\java\workspace\JavaJni。
2、运行javah 命令：javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni
本文生成的C/C++头文件名为: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h
在C/C++中实现本地方法
生成C/C++头文件之后，你就需要写头文件对应的本地方法。注意：所有的本地方法的第一个参数都是指向JNIEnv结构的。这个结构是用来调用JNI函数的。第二个参数jclass的意义，要看方法是不是静态的（static）或者实例（Instance）的。前者，jclass代表一个类对象的引用，而后者是被调用的方法所属对象的引用。
返回值和参数类型根据等价约定映射到本地C/C++类型，如表JNI类型映射所示。有些类型，在本地代码中可直接使用，而其他类型只有通过JNI调用操作。
表A
| Java类型 | 本地类型 | 描述 |
| boolean | jboolean | C/C++8位整型 |
| byte | jbyte | C/C++带符号的8位整型 |
| char | jchar | C/C++无符号的16位整型 |
| short | jshort | C/C++带符号的16位整型 |
| int | jint | C/C++带符号的32位整型 |
| long | jlong | C/C++带符号的64位整型e |
| float | jfloat | C/C++32位浮点型 |
| double | jdouble | C/C++64位浮点型 |
| Object | jobject | 任何Java对象，或者没有对应java类型的对象 |
| Class | jclass | Class对象 |
| String | jstring | 字符串对象 |
| Object[] | jobjectArray | 任何对象的数组 |
| boolean[] | jbooleanArray | 布尔型数组 |
| byte[] | jbyteArray | 比特型数组 |
| char[] | jcharArray | 字符型数组 |
| short[] | jshortArray | 短整型数组 |
| int[] | jintArray | 整型数组 |
| long[] | jlongArray | 长整型数组 |
| float[] | jfloatArray | 浮点型数组 |
| double[] | jdoubleArray | 双浮点型数组 |
※ JNI类型映射
使用数组：
JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数：一个是操作java的简单型数组的，另一个是操作对象类型数组的。
因为速度的原因，简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此，它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外，数组的布置保证匹配本地类型。
为了存取Java简单类型的数组，你就要要使用GetXXXArrayElements函数（见表B），XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数，返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。
表B
| 函数 | Java数组类型 | 本地类型 |
| GetBooleanArrayElements | jbooleanArray | jboolean |
| GetByteArrayElements | jbyteArray | jbyte |
| GetCharArrayElements | jcharArray | jchar |
| GetShortArrayElements | jshortArray | jshort |
| GetIntArrayElements | jintArray | jint |
| GetLongArrayElements | jlongArray | jlong |
| GetFloatArrayElements | jfloatArray | jfloat |
| GetDoubleArrayElements | jdoubleArray | jdouble |
JNI数组存取函数
当你对数组的存取完成后，要确保调用相应的ReleaseXXXArrayElements函数，参数是对应Java数组和GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话，这个释放函数会复制你做的任何变化（这样它们就反射到java数组），然后释放所有相关的资源。
为了使用java对象的数组，你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数，分别去get，set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。
使用对象
JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数，你可以创建Java对象，get、set 静态(static)和实例（instance）的域，调用静态(static)和实例（instance）函数。JNI通过ID识别域和方法，一个域或方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数。
表C列出了用以得到静态(static)和实例（instance）的域与方法的JNI函数。每个函数接受（作为参数）域或方法的类，它们的名称，符号和它们对应返回的jfieldID或jmethodID。
表C
| 函数 | 描述 |
| GetFieldID | 得到一个实例的域的ID |
| GetStaticFieldID | 得到一个静态的域的ID |
| GetMethodID | 得到一个实例的方法的ID |
| GetStaticMethodID | 得到一个静态方法的ID |
※域和方法的函数
如果你有了一个类的实例，它就可以通过方法GetObjectClass得到，或者如果你没有这个类的实例，可以通过FindClass得到。符号是从域的类型或者方法的参数，返回值得到字符串，如表D所示。
表D
| Java 类型 | 符号 |
| boolean | Z |
| byte | B |
| char | C |
| short | S |
| int | I |
| long | L |
| float | F |
| double | D |
| void | V |
| objects对象 | Lfully-qualified-class-name;L类名 |
| Arrays数组 | [array-type [数组类型 |
| methods方法 | (argument-types)return-type(参数类型)返回类型 |
※确定域和方法的符号
下面我们来看看，如果通过使用数组和对象，从C++中的获取到Java中的DiskInfo 类对象，并返回一个DiskInfo数组:
//
返回一个结构数组，返回一个硬盘信息的结构数组
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray(JNIEnv
*
env, jobject _obj)
{ //申明一个object数组 jobjectArray args = 0; //数组大小 jsize len = 5; //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 jclass objClass = (env)->FindClass("java/lang/Object"); //新建object数组 args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0);
/* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo"); //获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;"); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I"); //给每一个实例的变量付值，并且将实例作为一个object，添加到objcet数组中 for(int i=0; i < len; i++ ) { //给每一个实例的变量付值 jstring jstr = WindowsTojstring(env,"我的磁盘名字是 D:"); //(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:")); (env)->SetObjectField(_obj,str,jstr); (env)->SetShortField(_obj,ival,10); //添加到objcet数组中 (env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj);
} //返回object数组 return args; }
全部的C/C++方法实现代码如下:
/*** 一缕阳光(sundy)版权所有，保留所有权利。*/
/*** * TODO Jni 中一个从Java到C/C++参数传递测试类** @author 刘正伟(sundy)* @see http://www.cnweblog.com/sundy* @see mailto:[email protected]* @version 1.0* @since 2005-4-30* * 修改记录：* * 日期 修改人 描述* ----------------------------------------------------------------------------------------------****/
//
JniManage.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
//
package com.sundy.jnidemo;#include
"
stdafx.h
"
#include
<
stdio.h
>
#include
<
math.h
>
#include
"
jni.h
"
#include
"
jni_md.h
"
#include
"
./head/Base.h
"
#include
"
head/wmi.h
"
#include
"
head/com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h
"
//
通过javah –jni javactransfer 生成
#include
<
stdio.h
>
#include
"
stdlib.h
"
#include
"
string.h
"
#pragma comment (lib,
"
BaseInfo.lib
"
)#pragma comment (lib,
"
jvm.lib
"
)
//
硬盘信息
struct
{ char name[256]; int serial;}
DiskInfo;
/*BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ){ LPTSTR strName = new CHAR[256] ; (*GetHostName)(strName); printf("%s\n",strName); delete [] strName; return TRUE;}*/
//
将jstring类型转换成windows类型
char
*
jstringToWindows( JNIEnv
*
env, jstring jstr );
//
将windows类型转换成jstring类型
jstring WindowsTojstring( JNIEnv
*
env,
char
*
str );
//
主函数
BOOL WINAPI DllMain(HANDLE hHandle, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{ return TRUE;}
//
输入常用的数值类型 Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double
JNIEXPORT
void
JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_displayParms(JNIEnv
*
env, jobject obj, jstring s, jint i, jboolean b)
{ const char* szStr = (env)->GetStringUTFChars(s, 0 ); printf( "String = [%s]\n", szStr ); printf( "int = %d\n", i ); printf( "boolean = %s\n", (b==JNI_TRUE ? "true" : "false") ); (env)->ReleaseStringUTFChars(s, szStr );}
//
调用一个静态方法,只有一个简单类型输出
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add(JNIEnv
*
env, jobject, jint a, jint b)
{ int rtn = (int)(a + b); return (jint)rtn;}
////输入一个数组,这里输入的是一个Boolean类型的数组
JNIEXPORT
void
JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_setArray(JNIEnv
*
env, jobject, jbooleanArray ba)
{ jboolean* pba = (env)->GetBooleanArrayElements(ba, 0 ); jsize len = (env)->GetArrayLength(ba); int i=0; // change even array elements for( i=0; i < len; i+=2 ) { pba[i] = JNI_FALSE; printf( "boolean = %s\n", (pba[i]==JNI_TRUE ? "true" : "false") ); } (env)->ReleaseBooleanArrayElements(ba, pba, 0 );}
////返回一个字符串数组
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStringArray(JNIEnv
*
env, jobject)
{ jstring str; jobjectArray args = 0; jsize len = 5; char* sa[] = { "Hello,", "world!", "JNI", "is", "fun" }; int i=0; args = (env)->NewObjectArray(len,(env)->FindClass("java/lang/String"),0); for( i=0; i < len; i++ ) { str = (env)->NewStringUTF(sa[i] ); (env)->SetObjectArrayElement(args, i, str); } return args;}
//
返回一个结构,这里返回一个硬盘信息的简单结构类型
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct(JNIEnv
*
env, jobject obj)
{ /* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo"); //获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;"); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I"); //给每一个实例的变量付值 (env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:")); (env)->SetShortField(obj,ival,10); return obj;}
//
返回一个结构数组，返回一个硬盘信息的结构数组
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray(JNIEnv
*
env, jobject _obj)
{ //申明一个object数组 jobjectArray args = 0; //数组大小 jsize len = 5; //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 jclass objClass = (env)->FindClass("java/lang/Object"); //新建object数组 args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0); /* 下面为获取到Java中对应的实例类中的变量*/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo"); //获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;"); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I"); //给每一个实例的变量付值，并且将实例作为一个object，添加到objcet数组中 for(int i=0; i < len; i++ ) { //给每一个实例的变量付值 jstring jstr = WindowsTojstring(env,"我的磁盘名字是 D:"); //(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:")); (env)->SetObjectField(_obj,str,jstr); (env)->SetShortField(_obj,ival,10); //添加到objcet数组中 (env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj); } //返回object数组 return args; }
//
将jstring类型转换成windows类型
char
*
jstringToWindows( JNIEnv
*
env, jstring jstr )
{ int length = (env)->GetStringLength(jstr ); const jchar* jcstr = (env)->GetStringChars(jstr, 0 ); char* rtn = (char*)malloc( length*2+1 ); int size = 0; size = WideCharToMultiByte( CP_ACP, 0, (LPCWSTR)jcstr, length, rtn,(length*2+1), NULL, NULL ); if( size <= 0 ) return NULL; (env)->ReleaseStringChars(jstr, jcstr ); rtn[size] = 0; return rtn;}
//
将windows类型转换成jstring类型
jstring WindowsTojstring( JNIEnv
*
env,
char
*
str )
{ jstring rtn = 0; int slen = strlen(str); unsigned short * buffer = 0; if( slen == 0 ) rtn = (env)->NewStringUTF(str ); else { int length = MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, NULL, 0 ); buffer = (unsigned short *)malloc( length*2 + 1 ); if( MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, (LPWSTR)buffer, length ) >0 ) rtn = (env)->NewString( (jchar*)buffer, length ); } if( buffer ) free( buffer ); return rtn;}
Java 测试native代码
这没有什么多说的，看代码吧
//
主测试程序
public
static
void
main(String[] args)
{ ChangeMethodFromJni changeJni = new ChangeMethodFromJni(); //输入常用的数值类型(string int boolean) System.out .println("------------------输入常用的数值类型(string int boolean)-----------"); changeJni.displayParms("Hello World!", 100, true); //调用一个静态方法 System.out.println("------------------调用一个静态方法-----------"); int ret = changeJni.add(12, 20); System.out.println("The result is: " + String.valueOf(ret)); //输入一个数组 System.out.println("------------------输入一个数组-----------"); boolean[] blList = new boolean[] { true, false, true }; changeJni.setArray(blList); //返回一个字符串数组 System.out.println("------------------返回一个字符串数组-----------"); String[] strList = changeJni.getStringArray(); for (int i = 0; i < strList.length; i++) { System.out.print(strList[i]); } System.out.println(); System.out.println("------------------返回一个结构-----------"); //返回一个结构 DiskInfo disk = changeJni.getStruct(); System.out.println("name:" + disk.name); System.out.println("Serial:" + disk.serial); //返回一个结构数组 System.out.println("------------------返回一个结构数组 -----------"); DiskInfo[] diskList = changeJni.getStructArray(); for (int i = 0; i < diskList.length; i++) { System.out.println("name:" + diskList[i].name); System.out.println("Serial:" + diskList[i].serial); } }
注:本程序在VS2003,eclipse (jse5.0) winxp sp2编译通过