cocos2d-x 通过JNI实现c/c++和Android的java层函数互调 .

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本文主要实现两个功能:
(1)通过Android sdk的API得到应用程序的包名(PackageName)，然后传递给c++层函数。
(2)通过c++函数调用Android的java层函数，显示一个对话框，点击按钮退出程序。
1. 首先来简单学习一下JNI的相关知识，我这篇文章中简单实现了怎么在Android Java层调用c++函数。要想使用JNI，必须得包含头文件，android是使用ndk编译c/c++的，这里jni.h文件位于：\android-ndk-r8b\platforms\android-14\arch-arm\usr\include\jni.h，该文件定义了所有和JNI相关的数据类型和接口。下面是相关代码片段：

# include <inttypes.h>      /* C99 */
typedef uint8_t         jboolean;       /* unsigned 8 bits */
typedef int8_t          jbyte;          /* signed 8 bits */
typedef uint16_t        jchar;          /* unsigned 16 bits */
typedef int16_t         jshort;         /* signed 16 bits */
typedef int32_t         jint;           /* signed 32 bits */
typedef int64_t         jlong;          /* signed 64 bits */
typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */
#else
typedef unsigned char   jboolean;       /* unsigned 8 bits */
typedef signed char     jbyte;          /* signed 8 bits */
typedef unsigned short  jchar;          /* unsigned 16 bits */
typedef short           jshort;         /* signed 16 bits */
typedef int             jint;           /* signed 32 bits */
typedef long long       jlong;          /* signed 64 bits */
typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */
#endif
 
/* "cardinal indices and sizes" */
typedef jint            jsize;
 
#ifdef __cplusplus
/*
 * Reference types, in C++
 */
class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
class _jstring : public _jobject {};
class _jarray : public _jobject {};
class _jobjectArray : public _jarray {};
class _jbooleanArray : public _jarray {};
class _jbyteArray : public _jarray {};
class _jcharArray : public _jarray {};
class _jshortArray : public _jarray {};
class _jintArray : public _jarray {};
class _jlongArray : public _jarray {};
class _jfloatArray : public _jarray {};
class _jdoubleArray : public _jarray {};
class _jthrowable : public _jobject {};
 
typedef _jobject*       jobject;
typedef _jclass*        jclass;
typedef _jstring*       jstring;
typedef _jarray*        jarray;
typedef _jobjectArray*  jobjectArray;
typedef _jbooleanArray* jbooleanArray;
typedef _jbyteArray*    jbyteArray;
typedef _jcharArray*    jcharArray;
typedef _jshortArray*   jshortArray;
typedef _jintArray*     jintArray;
typedef _jlongArray*    jlongArray;
typedef _jfloatArray*   jfloatArray;
typedef _jdoubleArray*  jdoubleArray;
typedef _jthrowable*    jthrowable;
typedef _jobject*       jweak;
 
#else /* not __cplusplus */
 
/*
 * Reference types, in C.
 */
typedef void*           jobject;
typedef jobject         jclass;
typedef jobject         jstring;
typedef jobject         jarray;
typedef jarray          jobjectArray;
typedef jarray          jbooleanArray;
typedef jarray          jbyteArray;
typedef jarray          jcharArray;
typedef jarray          jshortArray;
typedef jarray          jintArray;
typedef jarray          jlongArray;
typedef jarray          jfloatArray;
typedef jarray          jdoubleArray;
typedef jobject         jthrowable;
typedef jobject         jweak;
 
#endif /* not __cplusplus */

我们经常用到的是JNIEnv*，它是一个c结构体，封装了许多常用的函数，如：

struct _JNIEnv {
    /* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */
    const struct JNINativeInterface* functions;
 
#if defined(__cplusplus)
 
    jint GetVersion()
    { return functions->GetVersion(this); }
 
    jclass DefineClass(const char *name, jobject loader, const jbyte* buf,
        jsize bufLen)
    { return functions->DefineClass(this, name, loader, buf, bufLen); }
 
    jclass FindClass(const char* name)
    { return functions->FindClass(this, name); }
// 这里省略其他函数...
 
}

cocos2d-x引擎对jni的操作进行了封装，提供了一个非常好用的类:JniHelper，定义了一些常用的接口，该文件位于cocos2dx/platform/android/jni目录下。下面看看JniHelper.h源码：

typedef struct JniMethodInfo_
{
    JNIEnv *    env;
    jclass      classID;
    jmethodID   methodID;
} JniMethodInfo;
 
class CC_DLL JniHelper
{
public:
    static JavaVM* getJavaVM();
    static void setJavaVM(JavaVM *javaVM);
    static const char* getExternalAssetPath();
    static void setExternalAssetPath(const char* externalAssetPath);
    static jclass getClassID(const char *className, JNIEnv *env=0);
    static bool getStaticMethodInfo(JniMethodInfo &methodinfo, const char *className, const char *methodName, const char *paramCode);
    static bool getMethodInfo(JniMethodInfo &methodinfo, const char *className, const char *methodName, const char *paramCode);
    static std::string jstring2string(jstring str);
 
private:
    static JavaVM *m_psJavaVM;
    static std::string m_externalAssetPath;
};

下面来解释JniHelper的两个常用函数：
(1)getStaticMethodInfo
用来判断Java的类静态函数是否存在，并初始化结构体JniMethodInfo，该结构体封装了JNIEnv*和java.lang.Class对象、函数ID。这样就可以使用JNIEnv*调用 CallStaticXXXMethod(jclass clazz, jmethodID methodID, …)和 CallXXXMethod(jobject obj, jmethodID methodID, …)等常用函数(XXX替换为函数返回值类型，如：Void，Int等)。
第一个参数为JniMethodInfo，第二个参数是类的绝对路径，第三个参数是函数名，第四个参数是函数签名(参数和返回类型)，示例代码如下：

if(JniHelper::getStaticMethodInfo(t, CLASS_NAME, "showTipDialog", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"))
{
//...
}

关于类型签名，请对照下图：

(2)getMethodInfo
该函数与getStaticMethodInfo类似，用于Java类的非静态函数。

2. 下面开始实现文章开头所述的两个功能，本文是在cocos2d-x 2.0版本 自适应屏幕分辨率demo的基础上添加的。
(1)利用cocos2d-x创建一个Android工程，名为JniTest，包名为com.alexzhou.jni，此时该包下会自动生成一个JniTest.java文件。
(2)首先来实现把应用程序的包名传递给c++函数，在包下创建JniTestHelper.java，该类封装了给c++调用的函数，添加如下代码：

private static Handler mHandler;
 
public static void init(Handler handler)
{
    JniTestHelper.mHandler = handler;
}
 
public static native void setPackageName(String packageName);

(3)打开JniTest.java，在onCreate函数中添加下面的代码：

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
        super.onCreate(savedInstanceState);
        JniTestHelper.init(mHandler);
        JniTestHelper.setPackageName(this.getPackageName());
    }

(4)java层的代码已经完成了，下面来编写jni层代码，在/jni/hellocpp/下创建test.h和test.cpp文件，test.h文件暂时不添加任何函数，代码如下：

test.h

#ifndef TEST_H
#define TEST_H
 
#endif

test.cpp

#include "cocos2d.h"
#include <jni.h>
#include "platform/android/jni/JniHelper.h"
#include "test.h"
#include "JniTest.h"
 
#define CLASS_NAME "com/alexzhou/jni/JniTestHelper"
 
using namespace cocos2d;
 
extern "C"
{
 
void Java_com_alexzhou_jni_JniTestHelper_setPackageName(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring packageName)
{
    const char *pkgName = env->GetStringUTFChars(packageName, NULL);
    setPackageName(pkgName);
    env->ReleaseStringUTFChars(packageName, pkgName);
}
 
}

必须加上extern “C”，声明以c语言的方式进行编译，因为c++和c在编译时生成的函数签名不一样，可以在网上查找相关资料，不然运行的时候会出现链接错误。
(5)现在编写c++函数，在Classes目录下创建JniTest.h，代码如下：

#ifndef JNI_TEST_H
#define JNI_TEST_H
 
#include "cocos2d.h"
 
using namespace cocos2d;
 
void setPackageName(const char *packageName)
{
    CCLog("packageName: %s", packageName);  
}
 
#endif

(6)修改jni/Android.mk文件的LOCAL_SRC_FILES值 ，内容如下：

LOCAL_SRC_FILES := hellocpp/main.cpp \
                   hellocpp/test.cpp

(7)编译运行，因为我是使用cygwin编译的，而且Android项目不在cocos2d-x的根目录下，所以需要修改build_native.sh，修改COCOS2DX_ROOT和NDK_MODULE_PATH的值，把当前cocos2d-x项目的路径添加到NDK_MODULE_PATH，修改后的值：

COCOS2DX_ROOT="/cygdrive/e/cocos2d-x/cocos2d-2.0-x-2.0.4"
 
"NDK_MODULE_PATH=${COCOS2DX_ROOT}:${COCOS2DX_ROOT}/cocos2dx/platform/third_party/android/prebuilt:${APP_ROOT}"

运行结果：

（8）现在来实现通过c++函数调用java层函数，显示一个对话框。在JniTestHelper.java添加如下代码：

public static native void exitApp();
 
private static void showTipDialog(final String title, final String text)
{
    Message msg = mHandler.obtainMessage();
    msg.what = JniTest.SHOW_DIALOG;
    DialogMessage dm = new DialogMessage();
    dm.title = title;
    dm.msg = text;
    msg.obj = dm;
    msg.sendToTarget();
}

(9)创建一个DialogMessage.java,封装dialog要显示的数据。

/**
author:alexzhou 
email :[email protected]
date  :2012-12-14
 **/
 
public class DialogMessage {
 
    public String title;
    public String msg;
}

(10) 修改JniTest.java，添加显示对话框的函数：

public static final int SHOW_DIALOG = 0x0001;
 
   private Handler mHandler = new Handler()
    {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch(msg.what)
            {
            case SHOW_DIALOG:
                DialogMessage dm = (DialogMessage)msg.obj;
                new AlertDialog.Builder(JniTest.this)
                .setTitle(dm.title)
                .setMessage(dm.msg).setNegativeButton("cancle", new DialogInterface.OnClickListener() {
 
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                        dialog.dismiss();
                    }
                })
                .setPositiveButton("Ok", 
                        new DialogInterface.OnClickListener() {
 
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                        dialog.dismiss();
                        JniTestHelper.exitApp();
                    }
                })
                .create().show();
                break;
            }
        }
    };

(11)在test.h和test.cpp中添加显示对话框的接口：
test.h

extern "C"
{
void showTipDialog(const char *title, const char *msg);
}

test.cpp

extern "C"
{
void showTipDialog(const char *title, const char *msg)
{
    JniMethodInfo t;
    if(JniHelper::getStaticMethodInfo(t, CLASS_NAME, "showTipDialog", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"))
    {
        jstring jTitle = t.env->NewStringUTF(title);
        jstring jMsg = t.env->NewStringUTF(msg);
        t.env->CallStaticVoidMethod(t.classID, t.methodID, jTitle, jMsg);
        t.env->DeleteLocalRef(jTitle);
        t.env->DeleteLocalRef(jMsg);
    }
}
 
void Java_com_alexzhou_jni_JniTestHelper_setPackageName(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring packageName)
{
    const char *pkgName = env->GetStringUTFChars(packageName, NULL);
    setPackageName(pkgName);
    env->ReleaseStringUTFChars(packageName, pkgName);
}
 
void Java_com_alexzhou_jni_JniTestHelper_exitApp(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
    exitApp();
}
 
}

(12) 修改Classes目录下的JniTest.h，添加代码：

void exitApp()
{
    CCDirector::sharedDirector()->end();
}

(13)到此为止，所有代码都已经完成了，代码比较简单就不详细解释了，现在编译运行，效果如下：

源码下载地址：http://download.csdn.net/detail/zhoujianghai/4890792