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从C/C++程序调用Java代码

发布时间：2021-09-26作者：Topwo来源：原创点击：327

JNI允许您从本机代码内调用 Java 类方法。
要做到这一点，通常必须使用 Invocation API 在本机代码内创建和初始化一个 JVM。

下列是您可能决定从 C/C++ 代码调用Java 代码的典型情况：
1. 希望实现的这部分代码是平台无关的，它将用于跨多种平台使用的功能。
2. 需要在本机应用程序中访问用 Java 语言编写的代码或代码库。
3. 希望从本机代码利用标准 Java 类库。

从C/C++ 程序调用 Java 代码的四个步骤：
#### 1.编写 Java 代码。
这个步骤包含编写一个或多个 Java 类，这些类实现（或调用其它方法实现）您想要访问的功能。
#### 2.编译 Java 代码。
在能够使用这些 Java 类之前，必须成功地将它们编译成字节码。
#### 3.编写 C/C++ 代码。
这个代码将创建和实例化 JVM，并调用正确的 Java 方法。
#### 4.运行本机 C/C++ 应用程序。
将运行应用程序以查看它是否正常工作。我们还将讨论一些用于处理常见错误的技巧。

#### 步骤 1：编写Java 代码
我们从编写一个或多个 Java 源代码文件开始，这些文件将实现我们想要本机 C/C++ 代码使用的功能。
下面显示了一个 Java 代码示例JNI_cCalljava_test.java：
```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 实现了两个 static Java 方法：intMethod(intn) 和 booleanMethod(boolean bool)（分别在第 3 行和第 7 行）。static方法是一种不需要与对象实例关联的类方法。调用 static方法要更容易些，因为不必实例化对象来调用它们。

#### 步骤 2：编译Java 代码
接下来，我们将 Java 代码编译成字节码。
完成这一步的方法之一是使用随SDK 一起提供的Java 编译器 javac。使用的命令是：
JNI_cCalljava_test.java
或者直接在eclipose中编写保存即可
#### 步骤 3：编写 C/C++ 代码
即使是在本机应用程序中运行，所有 Java 字节码也必须在 JVM 中执行。
因此 C/C++ 应用程序必须包含用来创建和初始化 JVM 的调用。
为了方便我们，SDK 包含了作为共享库文件（jvm.dll 或 jvm.so）的 JVM，这个库文件可以嵌入到本机应用程序中。
让我们先从浏览一下 C 和 C++ 应用程序的整个代码开始，然后对两者进行比较。
带有嵌入式 JVM的 C 应用程序：
```c
#include <jni.h>
//jni.h文件包含在 C 代码中所需要的 JNI 的所有类型和函数定义
#ifdef _WIN32
#define PATH_SEPARATOR ';'
#else
#define PATH_SEPARATOR ':'
#endif
//1.包括准备本机应用程序以处理 Java 代码
//2.将 JVM 嵌入本机应用程序
//3.然后从该应用程序内找到并调用 Java 方法。
int main()
{
/*
接下来，声明所有希望在程序中使用的变量。
JavaVMOption options[] 具有用于 JVM 的各种选项设置。
当声明变量时，确保所声明的JavaVMOption options[] 数组足够大，以便能容纳您希望使用的所有选项。
在本例中，我们使用的唯一选项就是类路径选项。
因为在本示例中，我们所有的文件都在同一目录中，所以将类路径设置成当前目录。
可以设置类路径，使它指向任何您希望使用的目录结构。*/
    JavaVMOption options[1];
    JNIEnv *env;
    JavaVM *jvm;
    JavaVMInitArgs vm_args;
/*JNIEnv *env          表示 JNI 执行环境。
JavaVM jvm             是指向 JVM 的指针,我们主要使用这个指针来创建、初始化和销毁 JVM。
JavaVMInitArgs vm_args 表示可以用来初始化 JVM 的各种 JVM 参数。*/
   
    long status;
    jclass cls;
    jmethodID mid;
    jint square;
    jboolean not;

/*avaVMInitArgs 结构表示用于 JVM 的初始化参数。
在执行 Java 代码之前，可以使用这些参数来定制运行时环境。
正如您所见，这些选项是一个参数,而 Java 版本是另一个参数。
按如下所示设置了这些参数：*/

/*为 JVM 设置类路径，以使它能找到所需要的 Java 类。
在这个特定示例中，因为 Sample2.class 和Sample2.exe 都位于同一目录中，所以将类路径设置成当前目录。
我们用来为 Sample2.c 设置类路径的代码如下所示：*/
    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;
   
/*创建 JVM
处理完所有设置之后，现在就准备创建 JVM 了。先从调用方法开始
如果成功，则这个方法返回零，否则，如果无法创建 JVM，则返回JNI_ERR。*/
    status = JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);

if (status != JNI_ERR)
    {
/*
查找并装入 Java 类
一旦创建了 JVM 之后，就可以准备开始在本机应用程序中运行 Java 代码。
首先，需要使用FindClass() 函数查找并装入 Java 类，如下所示：
cls 变量存储执行FindClass() 函数后的结果,如果找到该类，则 cls 变量表示该Java 类的句柄,
如果不能找到该类，则 cls 将为零。
*/
        cls = (*env)->FindClass(env, "test/JNI_cCalljava_test");
        printf("test1,cls=%d...\n",cls);

if(cls !=0)
        {
/*
查找 Java 方法
接下来，我们希望用 GetStaticMethodID() 函数在该类中查找某个方法。
我们希望查找方法 intMethod，它接收一个 int 参数并返回一个 int。
以下是查找 intMethod 的代码：
*/
            mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "intMethod", "(I)I");
/*
mid 变量存储执行 GetStaticMethodID() 函数后的结果。
如果找到了该方法，则 mid 变量表示该方法的句柄。
如果不能找到该方法，则mid 将为零。
*/
            if(mid !=0)
            {
/*CallStaticIntMethod() 方法接受 cls（表示类）、mid（表示方法）以及用于该方法一个或多个参数。
在本例中参数是 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;
}
```
带有嵌入式 JVM的 C++ 应用程序
```cpp
#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++ 实现的比较
C 和 C++ 代码几乎相同；唯一的差异在于用来访问 JNI 函数的方法。

在 C 中，为了取出函数指针所引用的值，JNI 函数调用前要加一个(*env)-> 前缀。
在 C++ 中，JNIEnv类拥有处理函数指针查找的内联成员函数。

因此，虽然这两行代码访问同一函数，但每种语言都有各自的语法，如下所示。

C 语法：
    cls = (*env)->FindClass(env, "Sample2");
    C++ 语法：
    cls = env->FindClass("Sample2");

C 语法：
    mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "intMethod", "(I)I");
    C++ 语法：
    mid = env->GetStaticMethodID(cls, "intMethod", "(I)I");

C 语法：
    square = env->CallStaticIntMethod(cls, mid, 5);
    C++ 语法：
    square = (*env)->CallStaticIntMethod(env, cls, mid, 5);

C 语法：
    (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
    C++ 语法：
    jvm->DestroyJavaVM();

#### 步骤 4：运行应用程序
现在准备运行这个C应用程序，并确保代码正常工作。当运行 Sample2.exe 时，应该可以得到如下结果：
windows：
使用vc6.0建一个普通的C语言工程
头文件路径设置同Java调用C语言里的设置
连接时需要jvm.lib支持
这里需要右击建立的工程，单击设置（Settings）,link选项栏将数据库路径添加进来
C:"\Program Files"\Java\jdk1.6.0_10\lib\jvm.lib

在下面的project options中加入以上语句，用空格隔开，programe Files用双引号引起来
运行时需要jvm.dll动态库的支持，需要在系统环境变量中增加以下路径：
C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10\jre\bin\server

方法：右击 我的电脑-》属性-》高级-》环境变量-》PATH 编辑，在原有环境变量的基础上增加以上路径，注意用";"号隔开

将eclipose生成的java代码放在JNI_cCalljava_test.exe同目录下（注意按照把报名文件夹也拷过去）
```shell
E:\Sample2>JNI_cCalljava_test.exe
```

Result of intMethod: 25
    Result of booleanMethod: 0

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