JNI 参数传递

　　写例程之前先介绍一下代码目录结构吧，以免后面发生找不到library库的路径

error1：Error: Could not find or load main class com.clay.example.sample1

error2：Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no sample1 in java.library.path

　　　　　　at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1867)
　　　　　　at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:870)
　　　　　　at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1122)
　　　　　　at com.clay.example.sample1.<clinit>(sample1.java:6)

例程编写与编译请看下面的例子吧，代码结构目录需要严格对照上面的目录（当然你有自己的习惯也可以按照自己的习惯来，能编译通过都行），按照个人喜好来，不过新手的话，建议保持与上诉目录相同，不然会出现自己都不知道为啥的错误。

Project目录下的 stringJNI是下例（传递字符串）的工程目录名称

com/clay/example 是java 目录

package com.clay.example 是java程序的包名

cpp目录，我们javah 编译生成 .h 文件目录以及实现 .h 方法的点C或者点 cpp文件

lib目录，我们生成的动态库目录，个人喜欢这样将其分开，保持代码目录的整洁性

1、传递字符串

　　本例程将由Java程序向C程序传入一个字符串，C程序对该字符串转成大写形式后回传给Java程序。

Java源程序如下。

 1 package com.clay.example;
 2 
 3 public class sample1 {
 4     
 5     static {
 6         System.loadLibrary("sample1");
 7     }
 8 
 9     public native String stringMethod(String text);
10 
11     public static void main(String[] args) {
12         sample1 sample = new sample1();
13         String text = sample.stringMethod("I love Java");
14 
15         System.out.println("stringMethod: " + text);
16     }
17 }

　　sample1.java以“I love Java”为参数调用libsample1.so中的函数stringMethod()，在得到返回的字符串后打印输出。

　　写完之后，在 com/clay/example 目录下执行命令：javac sample1.java 编译我们写的 java 程序，生成 sample.class 文件

　　zhengchuanyu@CLAY:~/Projects/stringJNI/src$ javah -d cpp/ -classpath . -jni -v com.clay.example.sample1

　　[Creating file RegularFileObject[cpp/com_clay_example_sample1.h]]

　　切记：javah -d cpp/ -classpath . -jni -v com.clay.example.sample1 此命令生成的 jni 文件的头文件必须在 java 程序的根目录执行，我们这里的根目录在 src 目录下

　　此命令相关参数 -d <path> -classpath <path> -jni -v，请看上一篇博文，其中有详细的介绍

　　生成的 .h 文件如下所示

 1 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
 2 #include <jni.h>
 3 /* Header for class com_clay_example_sample1 */
 4 
 5 #ifndef _Included_com_clay_example_sample1
 6 #define _Included_com_clay_example_sample1
 7 #ifdef __cplusplus
 8 extern "C" {
 9 #endif
10 /*
11  * Class:     com_clay_example_sample1
12  * Method:    stringMethod
13  * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
14  */
15 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_clay_example_sample1_stringMethod
16   (JNIEnv *, jobject, jstring);
17 
18 #ifdef __cplusplus
19 }
20 #endif
21 #endif

　　下面 c 代码的实现：jni_string.c

 1 #include <jni.h>
 2 #include "com_clay_example_sample1.h"
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <string.h>
 5 #include <ctype.h>
 6 
 7 JNIEXPORT jstring JNICALL JNICALL Java_com_clay_example_sample1_stringMethod
 8 (JNIEnv *env, jobject obj, jstring string)
 9 {
10     int i = 0;
11 
12     const char* str = (*env)->GetStringUTFChars(env, string, 0);
13     char cap[128];
14 
15     strcpy(cap, str);
16     (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, string, str);
17 
18     for(i = 0; i < strlen(cap); i ++)
19     {
20         *(cap + i) = (char)toupper(*(cap + i));
21     }
22 
23     return (*env)->NewStringUTF(env, cap);
24 }

　　首先请注意函数头部分，函数接收一个jstring 类型的输入参数，并输出一个jstring类型的参数。jstring 是 jni.h 中定义的数据类型，是JNI框架内特有的字符串类型。

　　程序的第 12 行是从 JNI 调用上下文中获取 UTF 编码的输入字符，将其放在指针 str 所指向的一段内存中。

　　第 16 行是释放这段内存。

　　第 23 行是将经过大写转换的字符串予以返回，这一句使用 NewStringUTF() 函数，将 C 语言的字符串指针转换为 JNI 的 jstring 类型。 JNIEnv 也是在 jni.h 中定义的，代表 JNI 调用的上下文。 GetStringUTFChars()、ReleaseStringUTFChars() 和 NewStringUTF() 均是 JNIEnv 的函数。

　　后面会专门写一篇有关 JNI 相关函数的博文，前期只做例程学习参考，无需理解。

　　将 jni_string.c 编译生成动态库

　　命令： ~/Projects/stringJNI/src$ gcc -shared -fPIC -I /opt/jdk1.8.0_221/include/ -I /opt/jdk1.8.0_221/include/linux/ cpp/jni_string.c -o lib/libsample1.so

　　运行程序，在 src 目录下（Java 程序所在的根目录）执行：~/Projects/stringJNI/src$ java -Djava.library.path=lib/ com.clay.example.sample1

　　-Djava.library.path=<path> 是指定动态库的路径

　　否则会出现上诉的 error1：Error: Could not find or load main class com.clay.example.sample1

　　至于为什么会出现这些错误，只有自己多实践就知道为什么了，不要问我为什么知道，我也不知道，一开始目录我也是乱写，经过经验摸索总结而出，这其实就是 JNI 编写规范的一部分。

　　运行结果如下：

　　输出：stringMethod: I LOVE JAVA

　　后面的例程中，我将只列出代码目录结构，不再详细描述编译，本篇第一小节加上两篇博文有专门描述编译以及编写规则

2、传递整型数组

　　代码目录结构：

　　本节例程将首次尝试在JNI框架内启用数组：C 程序向 Java 程序返回一个定长的整型数组成的数组，Java程序将该数组打印输出。

　　Java程序的源代码如下。

 1 package com.clay.example;
 2 
 3 public class Sample2 {
 4     
 5     static {
 6         System.loadLibrary("Sample2");
 7     }
 8     
 9 
10     public native int[] intArrayMethod();
11 
12     public static void main(String[] args) {
13 
14         Sample2 sample = new Sample2();
15         int[] nums = sample.intArrayMethod();
16 
17         for(int i = 0; i < nums.length; i ++) {
18             System.out.println("intArrayMethod: " + nums[i]);
19         }
20     }
21 }

jni_intArrayMethodImpl.c

 1 #include <jni.h>
 2 #include "com_clay_example_Sample2.h"
 3 #include <stdio.h>
 4 
 5 JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_clay_example_Sample2_intArrayMethod
 6 (JNIEnv *env, jobject obj)
 7 {
 8     int i = 0;
 9 
10     jintArray  array;//定义数组对象
11 
12     array = (*env)-> NewIntArray(env, 10);
13 
14     for(i = 0; i < 10; i++)
15     {
16         (*env)->SetIntArrayRegion(env, array, i, 1, &i);
17     }                                
18 
19     /* 获取数组对象的元素个数 */
20 
21     int len = (*env)->GetArrayLength(env, array);
22     
23     /* 获取数组中的所有元素 */
24     jint* elems = (*env)-> GetIntArrayElements(env, array, 0);                                               
25 
26     for( i = 0; i < len; i++)
27     {
28         printf("jni_intArrayMethodImpl: elems[%d] = %d
", i, elems[i]);
29     }                                                
30 
31     return array;
32 }

　　jni_intArrayMethodImpl.c 涉及了两个jni.h定义的整型数相关的数据类型：jint和jintArray，jint是在JNI框架内特有的整数类型。程序的第 12 行开辟出一个长度为10 的jint数组，然后依次向该数组中放入元素0-9。21-24行不是程序的必须部分，纯粹是为了演示GetArrayLength() 和GetIntArrayElements()这两个函数的使用方法，前者是获取数组长度，后者则是获取数组的首地址以便于遍历数组。

3、传递字符串数组

　　未完待续