JNI实现最简单的JAVA调用C/C++代码

下面是“JNI实现最简单的JAVA调用C/C++代码”的完整攻略：

1. JNI是什么？

JNI(Java Native Interface)是Java提供的一种机制，使得Java程序可以调用本地（native）代码，也就是C/C++代码。

2. JNI实现步骤

为了实现Java程序调用C/C++代码，我们需要完成以下步骤：

2.1. 编写C/C++代码

我们需要先编写一个C/C++库，该库的函数可以被Java调用。通常这需要包括以下步骤：

编写C/C++代码实现所需功能
使用C/C++编译器将代码编译为动态链接库（或静态库）

下面是一个简单的C++代码示例，实现了一个计算两个整数之和的函数：

#include<iostream>

using namespace std;

extern "C" {

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b);

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
    return a + b;
}
}

2.2. 编写Java代码

接下来我们需要编写Java代码，来调用C/C++库中的函数。Java代码需要完成以下步骤：

声明native方法
加载C/C++动态链接库
调用native方法

下面是一个简单的Java代码示例，调用C++库中的函数，打印结果值。

public class JNISample {
    static {
        System.loadLibrary("jni_sample"); // 加载C++动态链接库
    }

    public native int add(int a, int b);

    public static void main(String[] args) {
        JNISample sample = new JNISample();
        System.out.println("Result: " + sample.add(2, 3)); // 调用native方法
    }
}

2.3. 生成头文件

当C/C++库中的函数需要被Java调用时，需要生成一个头文件，这个头文件可以由Java虚拟机自动生成。我们只需要在Java程序中运行以下命令，就可以生成所需的头文件。

javah -classpath . com.example.JNISample

生成的头文件中将包含在Java代码中声明的native函数。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_JNISample */

#ifndef _Included_com_example_JNISample
#define _Included_com_example_JNISample
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_JNISample
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

2.4. 库文件路径设置

在Java调用C/C++库中的函数时，需要告诉Java虚拟机哪个动态链接库对应哪个类。我们需要把动态链接库的路径通过系统参数-Djava.library.path设置为环境变量。

java -Djava.library.path=/path/to/native/lib -classpath . com.example.JNISample

3. 示例说明

为了更好的理解上述过程，这里给出两个示例说明：

3.1. 示例1

这个示例演示了如何通过JNI实现Java程序调用C++代码，计算两个数的和。

编写C++代码

#include<iostream>

using namespace std;

extern "C" {

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b);

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
    return a + b;
}
}

编写Java代码

public class JNISample {
    static {
        System.loadLibrary("jni_sample"); // 加载C++动态链接库
    }

    public native int add(int a, int b);

    public static void main(String[] args) {
        JNISample sample = new JNISample();
        System.out.println("Result: " + sample.add(2, 3)); // 调用native方法
    }
}

生成头文件

在Java程序的执行目录下运行以下命令，生成头文件。

javah -classpath . com.example.JNISample

生成结果为：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_JNISample */

#ifndef _Included_com_example_JNISample
#define _Included_com_example_JNISample
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_JNISample
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

编译C++代码

使用以下命令编译C++代码，并生成动态链接库。

g++ -shared -fPIC -o libjni_sample.so JNISample.cpp

设置环境变量

需要设置jni_sample.so所在的路径为环境变量。

export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/native/lib

运行Java代码

java -Djava.library.path=/path/to/native/lib -classpath . com.example.JNISample

输出结果

Result: 5

3.2. 示例2

这个示例演示了如何通过JNI实现Java程序调用C代码，计算一个整数的阶乘。

编写C代码

#include<jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_JNISample_factorial(JNIEnv *env, jobject obj, jint number) {
    if(number == 0) return 1;
    else return number * Java_com_example_JNISample_factorial(env, obj, number-1);
}

编写Java代码

public class JNISample {
    static {
        System.loadLibrary("jni_sample"); // 加载C动态链接库
    }

    public static native int factorial(int number);

    public static void main(String[] args) {
        JNISample sample = new JNISample();
        System.out.println("Result: " + sample.factorial(5)); // 调用native方法
    }
}

生成头文件