12、JNI基本资料

JNI

• java native interface

Java基本数据类型

• byte
• short
• int
• long
• float
• double
• char
• boolean

符号位

• signed：分正负
• unsigned：不分正负

int取值范围

• int数据：4个字节，32位
• 能表示的数字是 2的32次方 个数字
• 取值范围 0 ~ 2的32次方-1
• 最高位取出来作为符号位，用于表示正负，不再表示数值，剩下31个数值位
• 少了一位，当前能表示的数字是 2的31次方 个
• 取值范围 0 ~ 2的31次方-1
• 符号位如果为0，那么31个数值位表示的数字是正数，符号位如果为1，31个数值位表示出来的是负数
• 结合符号位，int型的取值范围 -2的31次方 ~ 2的31次方-1
• 无符号就是最高位不表示符号位，依然作为数值位使用

原反补

• 原码：二进制表示
• 反码：除最高位，其他位依次取反
• 补码：反码+1
• 正数原反补是一样的

C基本数据类型

• short：2
• int：4
• long：4
• float：4
• double：8
• char：1

内存地址

• 内存的门牌号
• 内存中所有数据都是通过地址拿到的
• 没有地址的内存是无法访问
• 32位系统能表示的最大内存是4G
• 因为32位系统的内存总线长度是32位，也就是可以用于分配给内存作为地址的数字是 2的32次方 个
• 内存中每个字节都有一个地址

内存修改器

• 原理：比方说修改血量，血量一定是保存在内存中的一个变量，找到这个变量的地址，修改地址上的值

指针变量

• 保存的值是一个内存地址
• 定义方式 int* p：指针指向的内存地址上存放的数据是一个int型
• *p：引用指针指向的内存地址上存放的数据
• int** q:定义二级指针，二级指针存放的是一个一级指针的地址

常见错误

• 指针赋值之前，不要使用（给*p赋值）
• 未赋值的指针称为野指针
• 指针的类型不要混用

值传递和引用传递

• 值传递：传递一个普通的值
• 引用传递：传递一个内存地址，其实所有传递都叫值传递，引用传递传递的值是一个地址

数组

• 数组的内存空间是连续的
• 数组变量保存的是首地址（第0个元素的地址）
*

栈

• 内存空间是连续的
• 自动分配
• 大小固定
• 系统自动释放
• 栈上分配的内存叫静态内存

堆

• 程序员手动申请
  
  • java：new
  • c：malloc
• 大小不固定，取决于系统虚拟内存
• 程序员手动释放
  
  • java：自动
  • c：free函数
• 空间不连续
• 堆上分配的内存叫动态内存

交叉编译

• 在一个平台下编译出另一个平台可以执行的二进制程序
• CPU平台：arm，x86，mips
• 系统平台：Windows、Linux、Mac OS
• 原理：模拟另一个平台的特性去编译代码
  
  • 源代码->预编译->编译->链接->可执行程序
• 工具链：一个工具使用完毕自动使用下一个

常见工具

• NDK：native development kits
• CDT：C/C++ development tools
  
  • eclipse插件
  • 高亮显示C关键字
• cygwin：Windows平台下的Linux命令行模拟器

NDK目录结构

• docs：帮助文档
• build/tools:Linux批处理文件
• platforms:存放开发jni用到的h头文件和so动态链接库
• prebuilt：预编译使用的工具
• sample：使用jni的案例
• source：NDK的部分源码
• toolchains：工具链
• ndk-build.cmd：编译打包C代码的指令

JNI

步骤

1. 定义并调用本地方法
2. 创建jni文件夹
3. jni文件夹里创建c文件

4. c文件中实现本地方法，格式如下

   //返回值与本地方法一致
   //函数名：Java_包名_类名_本地方法名
   //env:结构体二级指针，该结构体中封装了大量的函数指针，可以帮助程序员实现某些常用功能
   //thiz:本地方法调用者的对象(MainActivity的对象)
   jstring Java_com_itheima_helloworld1_MainActivity_helloFromC(JNIEnv* env, jobject thiz)
   

5. 创建Android.mk文件，指定要编译的c文件
6. 在jni目录下，执行ndk-build.cmd，编译打包出so动态链接库
7. 在java代码中加载动态链接库
8. 部署，运行

常见错误

• 找不到类库
  
  • 没有添加对应平台的支持
  • 类库名写错了
• 找不到本地方法
  
  • 忘记加载类库
  • c函数名写错了

javah指令

• 自动生成jni样式的头文件，头文件中就包含了我们需要的函数名
• 1.7：在src目录下使用：javah com.itheima.helloworld2.MainActivity
• 1.6：在bin/classes目录下使用：

添加本地支持

• 自动生成jni文件夹
• 自动生成c文件和Android.mk文件
• 指定jni.h头文件的路径，相当于关联源码
• 不需要再去jni目录下使用ndk-build.cmd指令，项目部署时，会先打包编译so类库再去部署到手机上

数组传递

• java的数组是对象，传递对象是传递对象的地址，c函数中修改了地址上的值，所以数组的值就改变了

javap

• 打印指定类中所有方法的签名
• 在bin/classes目录下使用：javap -s com.itheima.helloworld2.MainActivity

自定义竖型进度条

• 自定义控件，继承View
• 三个构造方法
• 布局文件中使用自定义控件要写包名
• onDraw方法用于在组件内绘制内容，图形或者文字都是通过这个方法绘制到界面上的

C++实现JNI

• C++中的JNIEnv和C的JNIEnv不是同一个结构体
• C++的 JNIEnv 是jni.h中定义的 _JNIEnv
• C的 JNIEnv 是jni.h中定义的 JNINativeInterface*
• _JNIEnv结构体中的函数其实就是调用了JNINativeInterface中的同名函数指针
• C++中函数要先声明才能使用

分支C进程

• fork函数分支一个C进程，返回子进程的pid
• 子进程执行fork函数时不会再分支进程了，返回0