JAVA和C/C++之间的相互调用。

在一些Android应用的开发中，需要通过JNI和 Android NDK工具实现JAVA和C/C++之间的相互调用。

Java Native Interface (JNI)标准是java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI是本地编程接口，它使得在 Java 虚拟机 (VM)内部运行的 Java代码能够与用其它编程语言(如C、C++和汇编语言)编写的应用程序和库进行交互操作。

由于Android的应用层的类都是以Java写的，这些Java类编译为Dex型式的Bytecode之后，必须靠Dalvik虚拟机(VM: Virtual Machine)来执行。在执行Java类的过程中，如果Java类需要与C组件沟通时，VM就会去载入C组件，然后让Java的函数顺利地调用到C组件的函数。此时，VM扮演着桥梁的角色，让Java与C组件能通过标准的JNI介面而相互沟通。

在实际应用中这两者之间的调用关系可以归纳为以下四种方式:

1.       在应用的JAVA代码中调用NDK中C/C++实现的函数。

2.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类的静态函数。

3.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类当前传入NDK中的实例的函数。

4.       在NDK开发中的C/C++代码调用应用中JAVA类新建实例的函数。

下面我们就怎样在Eclipse中实现JNI编码和四种调用方式加以阐述。

一、在Eclipse中建立一个包含JNI开发的工程。

在这里我们不直接导入NDK中的hello-jni来说明JNI的使用方法。而是新建立一个工程，来说明怎样建立一个包含JNI的工程。

第一步：建立一个Andriod工程JniDemo,在该工程的根目录下建立一个叫jni的目录，在jni目录下建立一个叫Android.mk的文件，(当然你也可以从其他地方，比如ndk样例代码hello-jni中将里面的Android.mk复制过来修改)。 Android.mk里面的内容如下所示

LOCAL_PATH :=$(call my-dir)

include$(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE   := demo-jni

LOCAL_SRC_FILES := demo-jni.c

include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

关于这几句话的含义，在这里不再赘述。网上搜下，就可以很明白。

然后在jni目录下生成demo-jni.c文件。实现的接口的内容。

现在选中工程中的jni目录，点击鼠标右键，选Refresh，jni目录中的文件就显示在工程的jni目录下了。

第二步：设置jni的编译环境。选中工程中的根目录JniDemo，点击鼠标右键，选Properties。弹出对话框，选中列表中的Builders。如图一所示：

图一：JniDemo特性设置对话框

点击对话框右端的new按钮，弹出“Choose configuration type”对话框，如图二，选择Program,点击对话框下面的OK按钮。

图二：选择配置类型

现在我们打开了”Edit Configuration”对话框，在Name对应的文本框中输入名字JniBuilder(当然也可是你喜欢的其他名字).在Main选项下，在Location中输入cygwin系统中bash.exe的绝对路径。我这里是c:\cygwin\bin\bash.exe（c:\cygwin\为我的系统中cygwin的安装目录，这里要根据你的电脑中cygwin的安装目录来确定），在Working Directory中输入c:\cygwin\bin\.在Arguments中输入--login -c "cd /cygdrive/d/study/JniDemo && /cygdrive/d/android-ndk-r6b/ndk-build"。这里/cygdrive/d/study/JniDemo为工程根目录， /cygdrive/d/android-ndk-r6b为NDK的安装目录。这两个目录参数根据你的工程目录和ndk的安装目录而定。注意的是驱动器要采用cygwin的方式。(比如：Windows系统下的D：对应/cygdrive/d，其余类推)。设置结果如图三所示，然后点击 OK按钮即可。

图三：编辑JNI配置参数

二、演示四种调用方式

演示界面如图四所示，四个按钮分别测试四种调用方式。

图四：演示界面图

分别点击按钮Test1, Test2, Tes3, Test四的测试结果如图五、六、七、八所示。

图五：点击Test1的测试结果

图六：点击Test2的测试结果

图七：点击Test3的测试结果

图八：点击Test4的测试结果

Test1演示在应用中调用NDK中C/C++实现的函数。JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

1. Button btn01 = (Button)findViewById(R.id.Button01);
2. btn01.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
3. {
4. publicvoid onClick(View v)
5. {
6. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
7. tv.setText(stringFromJNI());
8. showMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test1", stringFromJNI());
9. }
10. });

C代码：

1. Jstring Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz )
2. {
3. return (*env)->NewStringUTF(env,"JniDemo, Hello from JNI!");
4. }

l         Test2 静态调用。JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

1. // 测试C/C++中对JAVA函数的静态回调
2. Button btn02 = (Button)findViewById(R.id.Button02);
3. btn02.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
4. {
5. publicvoid onClick(View v)
6. {
7. int ret =jniStaticShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test2","test static callback Message");
8. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
9. if(ret == 0)
10. {
11. tv.setText("test JNI static callback successed");
12. }
13. else
14. {
15. tv.setText("test JNI static callback fialed");
16. }
17. }
18. });

C代码：

1. Jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniStaticShowMessage(JNIEnv* env,

1. jobject thiz,jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
2. {
3. jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");
4. //  jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);
5. if(cls != NULL)
6. {
7. jmethodID id = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls,"staticShowMessage",
8. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
9. if(id != NULL)
10. {
11. return (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, id, ctx, strTitle, strMessage);
12. }
13. }
14. return 1;
15. }

l         Test3 当前实例调用：JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

1. Button btn03 = (Button)findViewById(R.id.Button03);
2. btn03.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
3. {
4. publicvoid onClick(View v)
5. {
6. strTest = " [message has changed now]";
7. int ret = jniShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test3","test callback in current instance");
8. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
9. if(ret == 0)
10. {
11. tv.setText("test JNI callback successed");
12. }
13. else
14. {
15. tv.setText("test JNI callback fialed");
16. }
17. }
18. });

C代码：

1. Jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,
2. jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
3. {
4. jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);
5. if(cls != NULL)
6. {
7. jstring str;
8. jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString","()Ljava/lang/String;");
9. if(strTest_id != NULL)
10. {
11. str = (*env)->CallObjectMethod(env, thiz, strTest_id);
12. }
13. jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "showMessage",
14. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
15. if(showMessage_id != NULL)
16. {
17. return (*env)->CallIntMethod(env, thiz, showMessage_id, ctx,
18. strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));
19. }
20. }
21. return 1;
22. }

l         Test4新建实例调用：JAVA代码和C代码分别为：

JAVA 代码：

1. Button btn04 = (Button)findViewById(R.id.Button04);
2. btn04.setOnClickListener(newButton.OnClickListener()
3. {
4. publicvoid onClick(View v)
5. {
6. strTest = " [message has changed now]";
7. int ret = jniInstanceShowMessage(JniDemoActivity.this,
8. JNI test4","test callback in new instance");
9. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
10. if(ret == 0)
11. {
12. tv.setText("test JNI new instance successed");
13. }
14. else
15. {
16. tv.setText("test JNI new instance fialed");
17. }
18. }
19. });

C代码：

1. jint Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniInstanceShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,
2. jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
3. {
4. jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");
5. if(cls != NULL)
6. {
7. // get instance
8. jmethodID constuctor_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");
9. if(constuctor_id != NULL)
10. {
11. jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constuctor_id);
12. if(obj != NULL)
13. {
14. jstring str;
15. jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString","()Ljava/lang/String;");
16. if(strTest_id != NULL)
17. {
18. str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, strTest_id);
19. }
20. jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"showMessage",
21. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
22. if(showMessage_id != NULL)
23. {
24. return (*env)->CallIntMethod(env, obj, showMessage_id, ctx,strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));
25. }
26. }
27. }
28. }
29. return 1;
30. }

Test1 和Test2都是常规的调用，在这里不做解释了。现在我们看看Test3和Test4的区别，在Test3中，strTest = " [message has changed now]" 在相应的代码中都做了赋值。但是在Test4中并没有改变，还是初始值。这是因为Test创建了一个新实例，和应用的JAVA代码中所赋值的实例并不是同一个。因此才出现了不同的结果。

附完整的JAVA和C代码

JAVAD代码： JniDemoActivity.java

1. package study.jnidemo;
2. import android.app.Activity;
3. import android.app.AlertDialog;
4. import android.os.Bundle;
5. import android.widget.Button;
6. import android.view.View;
7. import android.widget.TextView;
8. import android.content.Context;
9. import android.content.DialogInterface;
10. publicclass JniDemoActivityextends Activity {
11. public StringstrTest =" [initial message]";
12. /** Called when the activity is first created. */
13. @Override
14. publicvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {
15. super.onCreate(savedInstanceState);
16. setContentView(R.layout.main);
17. findAndModifyButton();
18. }
19. public String getTestString()
20. {
21. returnstrTest;
22. }
23. // 测试JAVA的NDK调用
24. publicnative String stringFromJNI();
25. // 测试C/C++中对JAVA函数的静态回调
26. publicnativestaticint jniStaticShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);
27. // 测试实例中C/C++中对JAVA类的函数的调用
28. publicnativeint jniShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);
29. // 测试创建新实例C/C++对JAVA类的函数的调用
30. publicnativeint jniInstanceShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage);
31. static {
32. System.loadLibrary("demo-jni");
33. }
34. staticint staticShowMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage)
35. {
36. AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(ctx);
37. builder.setTitle(strTitle);
38. builder.setMessage(strMessage);
39. builder.setPositiveButton("确定",
40. new DialogInterface.OnClickListener(){
41. public void onClick(DialogInterface dialog,int whichButton){
42. }
43. });
44. builder.show();
45. return 0;
46. }
47. publicint showMessage(Context ctx, String strTitle, String strMessage)
48. {
49. returnstaticShowMessage(ctx, strTitle, strMessage);
50. }
51. privatevoid findAndModifyButton()
52. {
53. // 测试JAVA的NDK调用
54. Button btn01 = (Button)findViewById(R.id.Button01);
55. btn01.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
56. {
57. publicvoid onClick(View v)
58. {
59. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
60. tv.setText(stringFromJNI());
61. showMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test1", stringFromJNI());
62. }
63. });
64. // 测试C/C++中对JAVA函数的静态回调
65. Button btn02 = (Button)findViewById(R.id.Button02);
66. btn02.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
67. {
68. publicvoid onClick(View v)
69. {
70. int ret =jniStaticShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test2", "test static callback Message");
71. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
72. if(ret == 0)
73. {
74. tv.setText("test JNI static callback successed");
75. }
76. else
77. {
78. tv.setText("test JNI static callback fialed");
79. }
80. }
81. });
82. // 测试实例中C/C++中对JAVA类的函数的调用
83. Button btn03 = (Button)findViewById(R.id.Button03);
84. btn03.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
85. {
86. publicvoid onClick(View v)
87. {
88. strTest = " [message has changed now]";
89. int ret = jniShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test3", "test callback in current instance");
90. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
91. if(ret == 0)
92. {
93. tv.setText("test JNI callback successed");
94. }
95. else
96. {
97. tv.setText("test JNI callback fialed");
98. }
99. }
100. });
101. // 测试创建新实例C/C++对JAVA类的函数的调用
102. Button btn04 = (Button)findViewById(R.id.Button04);
103. btn04.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()
104. {
105. publicvoid onClick(View v)
106. {
107. strTest = " [message has changed now]";
108. int ret = jniInstanceShowMessage(JniDemoActivity.this,"JNI test4", "test callback in new instance");
109. TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.tv01);
110. if(ret == 0)
111. {
112. tv.setText("test JNI new instance successed");
113. }
114. else
115. {
116. tv.setText("test JNI new instance fialed");
117. }
118. }
119. });
120. }
121. }

C代码 demo-jni.cpp

1. #include<string.h>
2. #include<jni.h>
3. // 加载此动态库时系统自动首先加载
4. jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void *reserved)
5. {
6. JNIEnv *env;
7. if((*vm)->GetEnv(vm, (void**)&env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK)
8. {
9. return -1;
10. }
11. return JNI_VERSION_1_4;
12. }
13. jstring
14. Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz )
15. {
16. return (*env)->NewStringUTF(env,"JniDemo, Hello from JNI!");
17. }
18. jstring
19. combine_jstring(JNIEnv* env, jstring str1, jstring str2)
20. {
21. jboolean b_ret;
22. constchar *s1 = (*env)->GetStringUTFChars(env, str1, &b_ret);
23. constchar *s2 = (*env)->GetStringUTFChars(env, str2, &b_ret);
24. int n1 = strlen(s1);
25. int n2 = strlen(s2);
26. char *new_str = (char *)malloc(n1+n2+1);
27. memset(new_str, 0, n1+n2+1);
28. strcat(new_str, s1);
29. strcat(new_str, s2);
30. jstring ret_str = (*env)->NewStringUTF(env,(constchar *)new_str);
31. free(new_str);
32. return ret_str;
33. }
34. jint
35. Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniStaticShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,
36. jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
37. {
38. jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");
39. //  jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);
40. if(cls != NULL)
41. {
42. jmethodID id = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls,
43. "staticShowMessage",
44. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
45. if(id != NULL)
46. {
47. return (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, id, ctx, strTitle, strMessage);
48. }
49. }
50. return 1;
51. }
52. // 在当前已有的JAVA实例中调用
53. jint
54. Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,
55. jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
56. {
57. jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, thiz);
58. if(cls != NULL)
59. {
60. jstring str;
61. jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTestString",
62. "()Ljava/lang/String;");
63. if(strTest_id != NULL)
64. {
65. str = (*env)->CallObjectMethod(env, thiz, strTest_id);
66. }
67. jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "showMessage",
68. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
69. if(showMessage_id != NULL)
70. {
71. return (*env)->CallIntMethod(env, thiz, showMessage_id, ctx,
72. strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));
73. }
74. }
75. return 1;
76. }
77. // 在新建JAVA实例中调用
78. jint
79. Java_study_jnidemo_JniDemoActivity_jniInstanceShowMessage(JNIEnv* env, jobject thiz,
80. jobject ctx, jstring strTitle, jstring strMessage)
81. {
82. jclass cls = (*env)->FindClass(env, "study/jnidemo/JniDemoActivity");
83. if(cls != NULL)
84. {
85. // get instance
86. jmethodID constuctor_id = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");
87. if(constuctor_id != NULL)
88. {
89. jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constuctor_id);
90. if(obj != NULL)
91. {
92. jstring str;
93. jmethodID strTest_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"getTestString",
94. "()Ljava/lang/String;");
95. if(strTest_id != NULL)
96. {
97. str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, strTest_id);
98. }
99. jmethodID showMessage_id = (*env)->GetMethodID(env, cls,"showMessage",
100. "(Landroid/content/Context;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
101. if(showMessage_id != NULL)
102. {
103. return (*env)->CallIntMethod(env, obj, showMessage_id, ctx,
104. strTitle, combine_jstring(env, strMessage, str));
105. }
106. }
107. }
108. }
109. return 1;
110. }

源代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/seniorwizard/4394466