二、Jni开发:分析jni.h文件

jni.h这个文件大概2000行,在此先不逐行分析了。


从C语言函数开始分析

首先联系上一章写的函数

//返回一个字符串供JAVA调用
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_relengxing_JniTest_getStringFromC(JNIEnv *env, jclass cla)
{
      return (*env)->NewStringUTF(env, "String From C");
}

这是一段C语言函数,分析一下这段函数:

  • _JNIEXPORT _:
    这个是在<jni_md.h>中定义的
    #define JNIEXPORT __declspec(dllexport)
    #define JNIIMPORT __declspec(dllimport)

__declspec(dllexport):将一个函数声名为导出函数,就是说这个函数要被其他程序调用,即作为DLL的一个对外函数接口。

  • _jstring _:函数的参数返回值,此处理解为返回一个java的String

    typedef jobject jstring;
    
    
    return (*env)->NewStringUTF(env, "String From C");
    
  • _JNICALL _:
    #define JNICALL __stdcall
    被这个关键字修饰的函数,其参数都是从右向左通过堆栈传递的(__fastcall 的前面部分由ecx,edx传), 函数调用在返回前要由被调用者清理堆栈。

  • Java_com_relengxing_JniTest_getStringFromC:这个是函数名,是根据java文件native方法自动生成的,生成的规则是:Java_完整类名_函数名。

  • JNIEnv *env: 代表Java的运行环境,可以通过JNIEnv来调用JAVA中的一些代码。C语言和C++下有所不同,使用条件编译区分开来。
    #ifdef cplusplus
    typedef JNIEnv
    JNIEnv;
    #else
    typedef const struct JNINativeInterface
    *JNIEnv;
    #endif
    在C语言下JNIEnv是一个结构体指针,所以env是一个二级指针。
    而在C++下,JNIEnv是一个结构体,所以env是一个一级指针。

  • jclass cla:这个在这个函数中并没有使用到

    typedef jobject jclass;
    

每个native函数,都至少有两个参数(JNIEnv*,jclass或者jobject)

  1. 当native方法为静态方法时:
    jclass 代表native方法所属类的class对象(JniTest.class)
  2. 当native方法为非静态方法时:
    jobject代表native方法所属的对象

一些问题的分析

  1. 为什么需要传入JNIEnv?
    因为在函数执行的过程中会使用到JNIEnv。
  1. 为什么在C和C++中JNIEnv表示不同的东西?

简单的说就是因为C++有this指针,可以直接把自己这个结构体指针传递给函数指针来做参数,而C语言中没有。

在调用Jni中那些JAVA方法的时候都需要传入一个JNIEnv *env;

  #ifdef __cplusplus
  typedef JNIEnv_ JNIEnv;
  #else
  typedef const struct JNINativeInterface_ *JNIEnv;
  #endif

在C++中:
JNIEnv 是一个结构体的别名
env 一级指针
在C中:
JNIEnv 结构体指针的别名
env二级指针

在C++中:JNIEnv 也就是JNIEnv_ 这个结构体。

struct JNIEnv_ {
   const struct JNINativeInterface_ *functions;
#ifdef __cplusplus

    jint GetVersion() {
        return functions->GetVersion(this);
    }
......

#endif /* __cplusplus */
};

当调用该结构体中某个函数指针的时候,其实是在调用JNINativeInterface_中的某个函数指针,并把自己的地址做参数传递进去。
其实就相当于在C语言的外层包了一层。JNINativeInterface_这个结构体是在C语言的情况下使用的。

至于C语言中为什么是二级指针可以参考下面这段简化版代码:
#include<stdio.h>
//JNIEnv结构体的指针别名
typedef struct JNINativeInterface_* JNIEnv;

//结构体
struct JNINativeInterface_ {
    char* (*NewStringUTF)(JNIEnv*, char*);
};

//函数实现
char* NewStringUTF(JNIEnv* env, char* str) {
    //在NewStringUTF执行过程,仍然需要JNIEnv
    return str;
}

void main() {
//实例化结构体
struct JNINativeInterface_ struct_env;
struct_env.NewStringUTF = NewStringUTF;

//结构体指针
JNIEnv e = &struct_env;

//结构体的二级指针
JNIEnv *env = &e;

//通过二级指针调用函数
char* str = (*env)->NewStringUTF(env, "abc");

}
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