JNI进阶二（C++调用java数组和 JNI引用）

偏执的太偏执、 2022-05-30 07:41 195阅读 0赞

**一、C/C++函数分析**

//返回数组元素个数（数组长度）  
size GetArrayLength(JNIEnv \*env, jarray array)

//返回对象数组元素中的对象

jobject GetObjectArrayElement(jobjectArray array, jsize index)    
  
//将对象数组元素更改为新对象  
void SetObjectArrayElement( jobjectArray array, jsize index, jobject value)    
  
//获取基本类型数组中首元素的指针，isCopy不为NULL时，如果要复制数组就设置为JNI\_TURE，不复制时设置为JNI\_FALSE  
<type>\* Get<type>ArrayElements(jarray array, jboolean \*isCopy)  
  
//通知虚拟机通过Get<type>ArrayElements拿到的指针不再需要了，进行释放缓冲区，mode为0（更新数组后释放），JNI\_COMMIT（更新后不释放），JNI\_ABORT（不更新就释放）  
void Release<type>ArrayElements( jarray array, <type> elems\[\], jint mode)  
  
//复制java的基本类型数组到C/C++中  
void Get<type>ArrayRegion(jarray array, jint start, jint length, <type> elems\[\])    
  
//复制C/C++中的基本类型数组到java中  
void Set <type>ArrayRegion(jarray array, jint start, jint length, <type> elems\[\])  
  
//新建一个对象数组，最后一个参数为元素初始化的对象  
jobjectArray NewObjectArray(jsize length,jclass elementClass, jobject initialElement);  
  
//新建一个基本类型的数组  
j<Type>Array New <Type> Array(jsize length);

了解完这些函数之后，下面看下具体用法：

（1）通过JNI获取java中属性的方式操作数组

extern "C"
    JNIEXPORT jstring JNICALL
    Java_com_liyahong_jni_1array_1quote_MainActivity_stringFromJNI(
            JNIEnv *env, jobject jobj) {
    
        jclass clz = env->GetObjectClass(jobj);
        jfieldID arrayFieldId = env->GetFieldID(clz, "arrays", "[I");
        jintArray jiarray = (jintArray) env->GetObjectField(jobj, arrayFieldId);
        jint* arrays = env->GetIntArrayElements(jiarray, NULL);
        jsize jIntSize = env->GetArrayLength(jiarray);
        for (int i = 0; i < jIntSize; ++i) {
            LOGE("%d", arrays[i]);
        }
        env->ReleaseIntArrayElements(jiarray, arrays, 0); //一但进行绑定就必须进行释放
    
        std::string hello = "Hello from C++";
        return env->NewStringUTF(hello.c_str());
    }

（2）通过参数传入的方式操作数组

extern "C"
    JNIEXPORT void JNICALL
    Java_com_liyahong_jni_1array_1quote_MainActivity_arraysFromJava(
            JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arrays_) {
    
        //获取到数组指针
        jint* arrays = env->GetIntArrayElements(arrays_, NULL);
        //获取数组长度
        jsize arraysSize = env->GetArrayLength(arrays_);
        for (int i = 0; i < arraysSize; ++i) {
            LOGE("%d", arrays[i]);
        }
        env->ReleaseIntArrayElements(arrays_, arrays, 0);
    
        //复制数组（将arrays_里面的内容复制到newArrays里）
        jint newArrays[arraysSize];
        env->GetIntArrayRegion(arrays_, 0, arraysSize, newArrays);
        for (int i = 0; i < arraysSize; ++i) {
            LOGE("%d", newArrays[i]);
        }
    }

（3）通过参数传入的方式操作对象数组

extern "C"
    JNIEXPORT void JNICALL
    Java_com_liyahong_jni_1array_1quote_MainActivity_testArray(JNIEnv *env, jobject instance,
                                                               jobjectArray testArrays) {
        //通过指定索引位置获取对象
        jobject testObj = env->GetObjectArrayElement(testArrays, 0);
        jclass testClz = env->GetObjectClass(testObj);
        jmethodID testMethodId = env->GetMethodID(testClz, "test", "()V");
        env->CallVoidMethod(testObj, testMethodId);
        env->DeleteLocalRef(testObj); //对象使用完成后一定要释放对象引用
    }

java中对应的native方法如下

int[] arrays = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    Test[] testArrays = {
          new Test(), new Test(), new Test()
    };
    public native String stringFromJNI();
    
    public native void arraysFromJava(int[] arrays);
    
    public native void testArray(Test[] testArrays);

Test类如下：

public class Test {
        public void test(){
            Log.e("TAG", "This is test method!");
        }
    }

**二、JNI引用**

首先JNI的引用分为三大部分分别是：局部引用，全局引用 和 弱全局引用

**1.局部引用：**局部引用在native方法调用的持续时间内有效。在native方法返回后，它们会自动释放。每个局部引用都需要一部分Java虚拟机资源。程序员需要确保native方法不会过分分配局部引用。虽然局部引用在native方法返回到Java之后会自动释放，但局部引用的过多分配可能会导致在执行native方法期间虚拟机内存就不足了。

比如我们新建一个局部引用，使用函数：

jobject NewLocalRef(jobject ref);

当然局部引用还包括各种JNI的接口创建（findclass，newobject，getobjectclass，new<type>array等）

我们看了定义知道局部引用只有在native方法返回之后，才会被主动释放。假如我们写了一段程序有1000行代码，使用了较多的局部引用，如果我们不去及时的释放它，有可能就会内存溢出，我们的程序就会被异常的挂掉。当然这里只是举个例子，在现实的开发中，这样操作是绝对不存在的。好了废话不多说了，说这么多其实就是想引出一个函数：

void DeleteLocalRef(jobject localRef);

想必大家看了这个函数应该都知道什么意思了，其实这个函数就是用来及时去释放我们的局部引用的。一但调用这个函数，我们的局部引用就会立即被释放，如果再去使用这个被释放的引用就会出现以下错误：

<span style="color:#ff0000">JNI DETECTED ERROR IN APPLICATION: use of deleted local referener 0x100019</span>

**2.全局引用：**全局引用可以在C/C++的多个线程之间传递，如果不去手动释放，将会一直存在于内存之中，也会阻止GC去回收对象

创建一个全局引用对象：

jobject NewGlobalRef(jobject obj);

释放一个全局引用对象：

void DeleteGlobalRef(jobject globalRef);

**3.弱全局引用：**一种运行期间可以被内存回收的全局引用（唯一一个可以被GC回收的引用）

创建一个弱全局引用对象：

jweak NewWeakGlobalRef(jobject obj);

释放一个弱全局引用对象：

void DeleteWeakGlobalRef(jweak obj);

**三、局部引用和全局引用的主要区别**

局部引用不可以C/C++的线程之间传递,函数之间也不能，会阻止GC回收对象，全局引用可以在C/C++的多个线程之间传递，如果不去手动释放，将会一直存在于内存之中，也会阻止GC去回收对象

**四、引用使用中的辅助方法**

通过该函数判断：

jint EnsureLocalCapacity(jint capacity);

在进入本地方法之前，VM自动确保至少可以创建16个本地引用。如果成功则返回0; 否则返回一个负数并抛出一个 OutOfMemoryError。为了向后兼容，VM会分配超出保证容量的局部引用。（作为调试支持，VM可能会向用户发出警告：局部引用太多，在JDK中，程序员可以提供 -verbose:jni命令行选项来打开这些消息。）如果没有更多的本地引用可以创建造超出保证的能力就会返回FatalError。

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