JNI/NDK开发指南（三）——JNI数据类型及与Java数据类型的映射关系

左手的ㄟ右手 2022-08-06 04:16 118阅读 0赞

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当我们在调用一个Java native方法的时候，方法中的参数是如何传递给C/C++本地函数中的呢？Java方法中的参数与C/C++函数中的参数，它们之间是怎么转换的呢？我猜你应该也有相关的疑虑吧，咱们先来看一个例子，还是以HelloWorld为例：

HelloWorld.java：

package com.study.jnilearn;
    
    class MyClass {}
    
    public class HelloWorld {
    	
    	public static native void test(short s, int i, long l, float f, double d, char c, 
    			boolean z, byte b, String str, Object obj, MyClass p, int[] arr);
    
    	public static void main(String[] args) {
    		String obj = "obj";
    		short s = 1;
    		long l = 20;
    		byte b = 127;
    		test(s, 1, l, 1.0f, 10.5, 'A', true, b, "中国", obj, new MyClass(), new int[] {});
    	}
    	
    	static {
    		System.loadLibrary("HelloWorld");
    	}
    }

在HelloWorld.java中定义了一个test的native方法，该方法中一个共有12个参数，其中前面8个为基本数据类型，后面4个全部为引用类型。

由HelloWorld.class生成的native函数原型及实现：

/*
     * Class:     com_study_jnilearn_HelloWorld
     * Method:    test
     * Signature: (SIJFDCZBLjava/lang/String;Ljava/lang/Object;Lcom/study/jnilearn/MyClass;[I)V
     */
    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_HelloWorld_test
        (JNIEnv *env, jclass cls, jshort s, jint i, jlong l, jfloat f,
         jdouble d, jchar c, jboolean z, jbyte b, jstring j_str, jobject jobj1, jobject job2, jintArray j_int_arr)
    {
        printf("s=%hd, i=%d, l=%ld, f=%f, d=%lf, c=%c, z=%c, b=%d", s, i, l, f, d, c, z, b);
        const char *c_str = NULL;
        c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, j_str, NULL);
        if (c_str == NULL)
        {
            return; // memory out
        }
        (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, j_str, c_str);
        printf("c_str: %s\n", (char*)c_str);
    }

**调用test方法的输出结果：**

**![SouthEast][]**

从头文件函数的原型可以得知，test方法中形参的数据类型自动转换成了JNI中相应的数据类型，不难理解，在调用Java native方法将实参传递给C/C++函数的时候，会自动将java形参的数据类型自动转换成C/C++相应的数据类型，所以我们在写JNI程序的时候，必须要明白它们之间数据类型的对应关系。

在Java语言中数据类型分为基本数据类型和引用类型，其中基本数据类型有8种：byte、char、short、int、long、float、double、boolean，除了基本数据类型外其它都是引用类型：Object、String、数组等。8种基本数据类型分别对应JNI数据类型中的jbyte、jchar、jshort、jint、jlong、jfloat、jdouble、jboolean。所有的JNI引用类型全部是jobject类型，为了使用方便和类型安全，JNI定义了一个引用类型集合，集合当中的所有类型都是jobject的子类，这些子类和Java中常用的引用类型相对应。例如：jstring表示字符串、jclass表示class字节码对象、jthrowable表示异常、jarray表示数组，另外jarray派生了8个子类，分别对应Java中的8种基本数据类型（jintArray、jshortArray、jlongArray等）。下面再回顾头来看看test方法与Java\_com\_study\_jnilearn\_HelloWorld\_test函数中参数类型的对应关系：

// HelloWorld.java
    public static native void test(short s, int i, long l, float f, double d, char c, 
    			boolean z, byte b, String str, Object obj, MyClass p);
    
    // HelloWorld.h
    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_HelloWorld_test
      (JNIEnv *, jclass, jshort, jint, jlong, jfloat, jdouble, jchar, jboolean, jbyte, jstring, jobject, jobject, jintArray);

从上面两个函数的参数中可以看出来，除了JNIEnv和jclass这两个参数外，其它参数都是一一对应的。下面是JNI规范文档中描述Java与JNI数据类型的对应关系：

**基本数据类型：**

![SouthEast 1][]

**引用类型：**

![SouthEast 2][]

注意：

1、JNI如果使用C++语言编写的话，所有引用类型派生自jobject，使用C++的继承结构特性，使用相应的类型。如下所示：

class _jobject {};
       class _jclass : public _jobject {};
       class _jstring : public _jobject {};
       class _jarray : public _jobject {};
       class _jbooleanArray : public _jarray {};
       class _jbyteArray : public _jarray {};
       ...

2、JNI如果使用C语言编写的话，所有引用类型使用jobject，其它引用类型使用typedef重新定义，如：typedef jobject jstring

**jvalue类型：**

jvalue是一个unio（联合）类型，在C语中为了节约内存，会用联合类型变量来存储声明在联合体中的任意类型数据 。在JNI中将基本数据类型与引用类型定义在一个联合类型中，表示用jvalue定义的变量，可以存储任意JNI类型的数据，后面会介绍jvalue在JNI编程当中的应用。原型如下：

typedef union jvalue {
        jboolean z;
        jbyte    b;
        jchar    c;
        jshort   s;
        jint     i;
        jlong    j;
        jfloat   f;
        jdouble  d;
        jobject  l;
    } jvalue;

如果对unio类型不太明白的同学，请参考相关资料，在这里不细讲。

[http_blog.csdn.net_xyang81_article_details_42047899]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42047899
[SouthEast]: /images/20220806/05d9492b185d4805a30e887a0176dd1d.png
[SouthEast 1]: /images/20220806/b291af9f8eb64a018b4eb978ab0d4242.png
[SouthEast 2]: /images/20220806/bbba022c2013468493791593662e428f.png