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分类: 嵌入式

2011-05-22 17:30:24

 
 
    在上一篇文章《》中,我介绍了Android应用程序(APK)怎样通过JNI调用Native C实现的共享库。本文将进一步介绍Android应用程序通过JNI调用Native C++实现的共享库,并实现一个和上文《》相同功能的Helloworld应用程序。

两套不同的API

    前文已经提到,Android系统的Java虚拟机为C和C++实现两套不同的API,所以我们调用的时候需要注意这一点儿。另外Google并没有提供JNI的文档,我们调用的时候可以参考Android的jni.h文件,里面有C和C++的JNI函数原型。也可以把本例的相同功能HelloWorld库和上文《》进行比较。

C++实现HelloWorld共享库

    在本例中Android应用程序不需要有任何变化,我们需要重新用C++实现HelloWorld共享库。创建com_simon_Helloworld.cpp文件,并在文件中输入如下内容:

#include 
#define LOG_TAG "HelloWorld"
#include 

 /*
  * Class:     com_simon_Helloworld
  * Method:    print
  * Signature: ()V
  */
/*JNIEXPORT void JNICALL Java_com_simon_Helloworld_print(JNIEnv *, jobject)*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_simon_HelloWorld_printJNI(JNIEnv *env, jobject obj)
{
    LOGI("Hello World From libhelloworld.so!");
	return env->NewStringUTF("Hello World!");
}

static const char *classPathName = "com/simon/HelloWorld";

static JNINativeMethod methods[] = {
  {"printJNI", "()Ljava/lang/String;", (void*)Java_com_simon_HelloWorld_printJNI },
};

/*
 * Register several native methods for one class.
 */
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
    JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
{
    jclass clazz;

    clazz = env->FindClass(className);
    if (clazz == NULL) {
        LOGE("Native registration unable to find class '%s'", className);
        return JNI_FALSE;
    }
    if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
        LOGE("RegisterNatives failed for '%s'", className);
        return JNI_FALSE;
    }

    return JNI_TRUE;
}

/*
 * Register native methods for all classes we know about.
 *
 * returns JNI_TRUE on success.
 */
static int registerNatives(JNIEnv* env)
{
  if (!registerNativeMethods(env, classPathName,
                 methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]))) {
    return JNI_FALSE;
  }

  return JNI_TRUE;
}

typedef union {
    JNIEnv* env;
    void* venv;
} UnionJNIEnvToVoid;

/* This function will be call when the library first be loaded */
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
    UnionJNIEnvToVoid uenv;
    JNIEnv* env = NULL;
    LOGI("JNI_OnLoad!");

    if (vm->GetEnv((void**)&uenv.venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        LOGE("ERROR: GetEnv failed");
        return -1;
    }

    env = uenv.env;;

    if (registerNatives(env) != JNI_TRUE) {
        LOGE("ERROR: registerNatives failed");
        return -1;
    }

     return JNI_VERSION_1_4;
}

本例与上文《》对比有如下几点不同需要注意:

1、C和C++实现共享库调用不同JNI API。前面已经提到Android系统JNI为C和C++提供了两套不同的API。请仔细对比NewStringUTF,GetEnv函数,就会发现JNI API不同。

2、C++版的helloworld共享库提供了函数映射表。前文《

》也已经提到,JNI API为了避免丑陋的函数名,提供了方法向Java虚拟机注册函数映射表。这样当Java调用Native接口的时候,Java虚拟机就可以不用根据函数名来决定调用哪个函数了,直接通过查询表格就可以找到需要调用的函数了。

3、我们注意到RegisterNatives第一个参数(C语言接口中是第二个参数)为调用该函数的Java类。这也和标准JNI函数名包含类名(包名和类名)的作用一样——声明那个Java类可以调用这个方法。

4、函数映射表的定义非常的怪异。你可以参考

Android JNI 使用的数据结构JNINativeMethod详解

    通过对比你会发现C++的实现同样功能的共享库比C加入更多的代码,另外你可能会有疑问既然Java虚拟机能用通过函数名访问到相应的Native code函数,为什么还要提供注册映射函数表呢?没错!作为一个HelloWorld程序,确实简单为第一要务!如果Java虚拟机能用函数名能访问到相应的函数的话,我是不会多此一举来注册映射函数表。在实践中我发现:

   标准JNI不能通过标准函数名找到C++实现的Helloworld共享库中的函数,但是C实现的helloworld共享没有这个问题。我不知道为什么会这样,请达人指教。没有办法才提供注册映射函数表。

    下面提供一个helloworld共享库的Makefile——Android.mk:

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES:=com_simon_Helloworld.cpp

LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE)

LOCAL_MODULE := libhelloworld

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils

LOCAL_PRELINK_MODULE := false

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

    和前文《》的Android.mk文件相比也就是修改了一下源文件,没有什么可说。编译生成libhelloworld.so文件,允许前文HelloWorld Android应用程序,你将会得到和前文相同的结果。

JNI的进一步学习

    通过上面的例子我们已经初步掌握了Android编写JNI程序的方法。这也只能算是Android JNI入门而已,有很多JNI相关的内容我们在例子中并没有涉及到,比如:

1、我们并没有提到怎样在Native代码中回调Java的函数。

2、每个Native的函数中前两个参数是什么意思?

    如果想用JNI进行Android应用开发我们需要更深入的学习。为了大家共同进步,我这里也可以提供一些相关的资料和方法。

    如果我们想深入学习JNI首先要先熟悉标准的JNI。推荐大家学习《》,权威的标准JNI学习文档。

    前文提到Google没有Android JNI编程提供文档,但是在网上Simon也找到了一篇非常好的文档供大家参考——。这篇文章中举了一个例子包含了Android JNI开发的方方面面,想深入学习Android JNI开发的朋友请仔细研读。

总结

    俗话说得好“问道有先后,如是而已”,Simon也是刚刚才开始学习Android JNI编程,对JNI的理解上面难免有一些地方有错误,欢迎朋友们指正。

参考资料:

Android JNI 使用的数据结构JNINativeMethod详解

How to add a new module to Android

Android JNI(实现自己的JNI_OnLoad函数)

Android中JNI编程的那些事儿

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