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從 C/C++ 程式呼叫 Java 程式碼

JNI允許您從本機程式碼內呼叫 Java 類方法。

要做到這一點,通常必須使用 Invocation API 在本機程式碼內建立和初始化一個 JVM。

下列是您可能決定從 C/C++ 程式碼呼叫Java 程式碼的典型情況:

    1.希望實現的這部分程式碼是平臺無關的,它將用於跨多種平臺使用的功能。

    2.需要在本機應用程式中訪問用 Java 語言編寫的程式碼或程式碼庫。

    3.希望從本機程式碼利用標準 Java 類庫。

從C/C++ 程式呼叫 Java 程式碼的四個步驟:

1.編寫 Java 程式碼。

    這個步驟包含編寫一個或多個 Java 類,這些類實現(或呼叫其它方法實現)您想要訪問的功能。

2.編譯 Java 程式碼。

    在能夠使用這些 Java 類之前,必須成功地將它們編譯成位元組碼。

3.編寫 C/C++ 程式碼。

    這個程式碼將建立和例項化 JVM,並呼叫正確的 Java 方法。

4.執行本機 C/C++ 應用程式。

    將執行應用程式以檢視它是否正常工作。我們還將討論一些用於處理常見錯誤的技巧。

步驟 1:編寫Java 程式碼
我們從編寫一個或多個 Java 原始碼檔案開始,這些檔案將實現我們想要本機 C/C++ 程式碼使用的功能。
下面顯示了一個 Java 程式碼示例JNI_cCalljava_test.java:
package test;

public class JNI_cCalljava_test {
	
   public static int intMethod(int n) {
	      return n*n;
	  }

	public static boolean booleanMethod(boolean bool) {
	 return !bool;
	}
	
}
注:JNI_cCalljava_test.java 實現了兩個 static Java 方法:intMethod(intn) 和 booleanMethod(boolean bool)(分別在第 3 行和第 7 行)。static方法是一種不需要與物件例項關聯的類方法。呼叫 static方法要更容易些,因為不必例項化物件來呼叫它們。

步驟 2:編譯Java 程式碼

接下來,我們將 Java 程式碼編譯成位元組碼。

完成這一步的方法之一是使用隨SDK 一起提供的Java 編譯器 javac。使用的命令是:

JNI_cCalljava_test.java

或者直接在eclipose中編寫儲存即可

步驟 3:編寫 C/C++ 程式碼

即使是在本機應用程式中執行,所有 Java 位元組碼也必須在 JVM 中執行。

因此 C/C++ 應用程式必須包含用來建立和初始化 JVM 的呼叫。

為了方便我們,SDK 包含了作為共享庫檔案(jvm.dll 或 jvm.so)的 JVM,這個庫檔案可以嵌入到本機應用程式中。

讓我們先從瀏覽一下 C 和 C++ 應用程式的整個程式碼開始,然後對兩者進行比較。

帶有嵌入式 JVM的 C 應用程式:

#include <jni.h>
//jni.h檔案包含在 C 程式碼中所需要的 JNI 的所有型別和函式定義
#ifdef _WIN32
#define PATH_SEPARATOR ';'
#else
#define PATH_SEPARATOR ':'
#endif
//1.包括準備本機應用程式以處理 Java 程式碼
//2.將 JVM 嵌入本機應用程式
//3.然後從該應用程式內找到並呼叫 Java 方法。
int main()
{
/*
接下來,宣告所有希望在程式中使用的變數。
JavaVMOption options[] 具有用於 JVM 的各種選項設定。
當宣告變數時,確保所宣告的JavaVMOption options[] 陣列足夠大,以便能容納您希望使用的所有選項。
在本例中,我們使用的唯一選項就是類路徑選項。
因為在本示例中,我們所有的檔案都在同一目錄中,所以將類路徑設定成當前目錄。
可以設定類路徑,使它指向任何您希望使用的目錄結構。*/
	JavaVMOption options[1];
	JNIEnv *env;
	JavaVM *jvm;
	JavaVMInitArgs vm_args;
/*JNIEnv *env          表示 JNI 執行環境。
JavaVM jvm             是指向 JVM 的指標,我們主要使用這個指標來建立、初始化和銷燬 JVM。
JavaVMInitArgs vm_args 表示可以用來初始化 JVM 的各種 JVM 引數。*/
	
	long status;
	jclass cls;
	jmethodID mid;
	jint square;
	jboolean not;

/*avaVMInitArgs 結構表示用於 JVM 的初始化引數。
在執行 Java 程式碼之前,可以使用這些引數來定製執行時環境。
正如您所見,這些選項是一個引數,而 Java 版本是另一個引數。
按如下所示設定了這些引數:*/

/*為 JVM 設定類路徑,以使它能找到所需要的 Java 類。
在這個特定示例中,因為 Sample2.class 和Sample2.exe 都位於同一目錄中,所以將類路徑設定成當前目錄。
我們用來為 Sample2.c 設定類路徑的程式碼如下所示:*/
	options[0].optionString = "-Djava.class.path=.";
	memset(&vm_args, 0, sizeof(vm_args));
	vm_args.version = JNI_VERSION_1_2;
	vm_args.nOptions = 1;
	vm_args.options = options;
	
/*建立 JVM
處理完所有設定之後,現在就準備建立 JVM 了。先從呼叫方法開始
如果成功,則這個方法返回零,否則,如果無法建立 JVM,則返回JNI_ERR。*/
	status = JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);

	if (status != JNI_ERR)
	{
/*
查詢並裝入 Java 類
一旦建立了 JVM 之後,就可以準備開始在本機應用程式中執行 Java 程式碼。
首先,需要使用FindClass() 函式查詢並裝入 Java 類,如下所示:
cls 變數儲存執行FindClass() 函式後的結果,如果找到該類,則 cls 變量表示該Java 類的控制代碼,
如果不能找到該類,則 cls 將為零。
*/
		cls = (*env)->FindClass(env, "test/JNI_cCalljava_test");
		printf("test1,cls=%d...\n",cls);

		if(cls !=0)
		{ 
/*
查詢 Java 方法
接下來,我們希望用 GetStaticMethodID() 函式在該類中查詢某個方法。
我們希望查詢方法 intMethod,它接收一個 int 引數並返回一個 int。
以下是查詢 intMethod 的程式碼:
*/
			mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "intMethod", "(I)I");
/*
mid 變數儲存執行 GetStaticMethodID() 函式後的結果。
如果找到了該方法,則 mid 變量表示該方法的控制代碼。
如果不能找到該方法,則mid 將為零。
*/
			if(mid !=0)
			{ 
/*CallStaticIntMethod() 方法接受 cls(表示類)、mid(表示方法)以及用於該方法一個或多個引數。
在本例中引數是 int 5。*/
				square = (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, mid, 5);
				printf("Result of intMethod: %d\n", square);
			}

			mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "booleanMethod", "(Z)Z");
			if(mid !=0)
			{
				not = (*env)->CallStaticBooleanMethod(env, cls, mid, 1);
				printf("Result of booleanMethod: %d\n", not);
			}
		}

		(*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
		return 0;
	}
	else
	return -1;
}

帶有嵌入式 JVM的 C++ 應用程式
#include <jni.h>

#ifdef _WIN32
#define PATH_SEPARATOR ';'
#else
#define PATH_SEPARATOR ':'
#endif

int main()
{
	JavaVMOption options[1];
	JNIEnv *env;
	JavaVM *jvm;
	JavaVMInitArgs vm_args;
	long status;
	jclass cls;
	jmethodID mid;
	jint square;
	jboolean not;

	options[0].optionString = "-Djava.class.path=.";
	memset(&vm_args, 0, sizeof(vm_args));
	vm_args.version = JNI_VERSION_1_2;
	vm_args.nOptions = 1;
	vm_args.options = options;
	status = JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);

	if (status != JNI_ERR)
	{
		cls = env->FindClass("Sample2");
		if(cls !=0)
		{   
			mid = env->GetStaticMethodID(cls, "intMethod", "(I)I");
			if(mid !=0)
			{  
				square = env->CallStaticIntMethod(cls, mid, 5);
				printf("Result of intMethod: %d\n", square);
			}

			mid = env->GetStaticMethodID(cls, "booleanMethod", "(Z)Z")
			if(mid !=0)
			{  
				not = env->CallStaticBooleanMethod(cls, mid, 1);
				printf("Result of booleanMethod: %d\n", not);
			}
		}

			jvm->DestroyJavaVM();
			return 0;
		}
		else
			return -1;
	}

C 和 C++ 實現的比較

C 和C++ 程式碼幾乎相同;唯一的差異在於用來訪問 JNI 函式的方法。

在 C 中,為了取出函式指標所引用的值,JNI 函式呼叫前要加一個(*env)-> 字首。

在 C++ 中,JNIEnv類擁有處理函式指標查詢的內聯成員函式。

因此,雖然這兩行程式碼訪問同一函式,但每種語言都有各自的語法,如下所示。

C 語法:

cls = (*env)->FindClass(env, "Sample2");

C++ 語法:

cls = env->FindClass("Sample2");

C 語法:

mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "intMethod", "(I)I");

C++ 語法:

mid = env->GetStaticMethodID(cls, "intMethod", "(I)I");

C 語法:

square = env->CallStaticIntMethod(cls, mid, 5);

C++ 語法:

square = (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, mid, 5);

C 語法:

(*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);

C++ 語法:

jvm->DestroyJavaVM();

步驟 4:執行應用程式

現在準備執行這個 C 應用程式,並確保程式碼正常工作。當執行 Sample2.exe 時,應該可以得到如下結果:

windows:

使用vc6.0建一個普通的C語言工程

標頭檔案路徑設定同Java呼叫C語言裡的設定

連線時需要jvm.lib支援

這裡需要右擊建立的工程,單擊設定(Settings),link選項欄將資料庫路徑新增進來


C:"\Program Files"\Java\jdk1.6.0_10\lib\jvm.lib

在下面的project options中加入以上語句,用空格隔開,programe Files用雙引號引起來

執行時需要jvm.dll動態庫的支援,需要在系統環境變數中增加以下路徑:

C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10\jre\bin\server

方法:右擊 我的電腦-》屬性-》高階-》環境變數-》PATH 編輯,在原有環境變數的基礎上增加以上路徑,注意用";"號隔開

將eclipose生成的java程式碼放在JNI_cCalljava_test.exe同目錄下(注意按照把報名資料夾也拷過去)

E:\Sample2>JNI_cCalljava_test.exe
Result of intMethod: 25
Result of booleanMethod: 0