Android JNI中C和JAVA代码之间的互相调用

1. C代码回调Java方法的流程

(1) 找到java对应的Class

创建一个char*数组, 然后使用jni.h中提供的FindClass方法获取jclass返回值;

char* classname = "wjy/geridge/com/testndk/jni/JniUtils";
jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);

(2) 找到要调用的方法的methodID

使用jni.h中提供的GetMethodID方法, 获取jmethodID, 传入参数 ①JNIEnv指针 ②Class对象 ③ 方法名 ④方法签名, 在这里方法名和方法签名确定一个方法, 方法签名就是方法的返回值 与 参数的唯一标示;

//参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
    jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz,"add", "(II)I");

关于JNI方法签名规则

JNI识别Java方法 : JNI依靠函数名 和 方法签名 识别方法, 函数名是不能唯一识别一个方法的, 因为方法可以重载, 类型签名代表了 参数 和 返回值; -- 签名规则 : (参数1类型签名参数2类型签名参数3类型签名参数N类型签名...)返回值类型签名, 注意参数列表中没有任何间隔;
Java类型 与 类型签名对照表 : 注意 boolean 与 long 不是大写首字母, 分别是 Z 与 J,  类是L全限定类名, 数组是[元素类型签名; -- 类的签名规则 :L + 全限定名 + ;三部分, 全限定类名以 / 分割;

Java类型	类型签名
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	J
float	F
double	D
类	L全限定类名
数组	[元素类型签名

如. long function(int n, String str, int[] arr); 该方法的签名 :(ILjava/lang/String;[I)J 上面的例子中两个参数都是int类型返回值也是int所以是：(II)I 例子中调用了GetMethodID方法去获取add方法的唯一标识，如果add是个静态方法呢？

jmethodID methodID = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"add", "(II)I");

可以看到获取静态方法需要调用GetStaticMethodID方法，参数与GetMethodID相同

(3) 在C语言中调用相应方法

普通方法 : CallTypeMethod , 其中的Type随着返回值类型的不同而改变; 参数介绍 : ① JNIEnv指针 ②调用该native方法的对象 ③方法的methodID ④⑤... 后面是可变参数, 这些参数是

jobject     (*CallObjectMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jobject     (*CallObjectMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jobject     (*CallObjectMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jboolean    (*CallBooleanMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jboolean    (*CallBooleanMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jboolean    (*CallBooleanMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jbyte       (*CallByteMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jbyte       (*CallByteMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jbyte       (*CallByteMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jchar       (*CallCharMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jchar       (*CallCharMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jchar       (*CallCharMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jshort      (*CallShortMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jshort      (*CallShortMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jshort      (*CallShortMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jint        (*CallIntMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jint        (*CallIntMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jint        (*CallIntMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jlong       (*CallLongMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jlong       (*CallLongMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jlong       (*CallLongMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jfloat      (*CallFloatMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jfloat      (*CallFloatMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jfloat      (*CallFloatMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    jdouble     (*CallDoubleMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    jdouble     (*CallDoubleMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    jdouble     (*CallDoubleMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
    void        (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
    void        (*CallVoidMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
    void        (*CallVoidMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);

同样的如果是调用静态方法应该使用对应的CallStaticTypeMethod, 其中的Type随着返回值类型不同而改变; 上面的方法都在jni.h中声明(D:android-sdk-windows dk-bundleplatformsandroid-24arch-armusrincludejni.h) 可以自己去查找

(4) 在C中调用Java的void返回值方法

-- 返回值null, 参数null : void callNullModth() 方法的签名是 "()V", 括号里什么都没有代表参数为null, V代表返回值是void; -- 返回值int, 参数两个int : int add(int x,int y) 方法的签名是 "(II)I", 括号中II表示两个int类型参数, 右边括号外的I代表返回值是int类型; -- 返回值null, 参数String : void printString(String s) 方法签名是 "(Ljava/lang/String;)V", 括号中的Ljava/lang/String; 表示参数是String类型, V表示返回值是void;

jmethodID methodID2 = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"callNullModth", "()V");

(5) 在C中调用Java带String参数的方法

上面(4)中可以看到String类型的签名是Ljava/lang/String;上面签名规则的例子中也有说到

//C中调用Java的String参数方法
    jmethodID methodID3 = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"callStringMethod", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    //添加一个参数
    jstring param = (*env)->NewStringUTF(env, "C中调用Java的String参数方法");
    jstring result = (*env)->CallStaticObjectMethod(env,clazz,methodID3,param);
    //jstring转char*（UTF-8格式）
    char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, result,0);
    LOGI("callStringMethod=%s",str);

上面例子的参数和返回值都是String，GetStringUTFChars方法是在jni.h中声明可以顺便查看下其他相关方法

(6)完整例子代码

Java代码：

package wjy.geridge.com.testndk.jni;

import android.util.Log;

/**
 * Created by zzq on 2017/3/22 0022.
 */

public class JniUtils {
    public static native int getStringFormc(int x, int y);
    public static native int[] getArray(int[] arr);
    /**
     * 调用带参的Java方法
     * @param x
     * @param y
     * @return
     */
    public static int add(int x,int y){
        return x + y;
    }

    /**
     * 调用JAVA空参数 void返回值的方法
     */
    public static void callNullMethod(){
        Log.e("TAG","C中调用JAVA的void返回值，空参数方法");
    }
    /**
     * 调用JAVA中String参数和返回值的的方法
     */
    public static String callStringMethod(String str){
       return str+"->调用成功";
    }
}

在Activity中调用：

package wjy.geridge.com.testndk;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.widget.TextView;

import wjy.geridge.com.testndk.jni.JniUtils;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView textView;

    static {
        System.loadLibrary("NdkJniDemo");//之前在build.gradle里面设置的so名字，必须一致
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textView = (TextView) findViewById(R.id.textview);
        textView.setText(JniUtils.getStringFormc(8,9)+"");
        JniUtils.getArray(new int[]{1,2,3,4,15});
    }
}

C代码：

#include "string.h"
#include "wjy_geridge_com_testndk_jni_JniUtils.h"
#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "System.out"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

/*
* Class:     Java_wjy_geridge_com_testndk_jni_JniUtils
* Method:    getStringFormc
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_wjy_geridge_com_testndk_jni_JniUtils_getStringFormc
    (JNIEnv *env, jobject clazz,jint x,jint y){
    char* classname = "wjy/geridge/com/testndk/jni/JniUtils";
    jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
    //这里实现了互相调用，Java中调用了C的getStringFormc方法传递了x,y参数，这里C又调用了Java的add方法将x，y回传回去求和；
    jmethodID methodID = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"add", "(II)I");
    LOGI("调用ADD方法的结果count=%d",(*env)->CallStaticIntMethod(env,clazz,methodID,x,y));
    //C中调用Java的空返回值方法
    jmethodID methodID2 = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"callNullMethod", "()V");
    (*env)->CallStaticVoidMethod(env,clazz,methodID2);
    //C中调用Java的String参数方法
    jmethodID methodID3 = (*env)->GetStaticMethodID(env, dpclazz,"callStringMethod", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    //添加一个参数
    jstring param = (*env)->NewStringUTF(env, "C中调用Java的String参数方法");
    jstring result = (*env)->CallStaticObjectMethod(env,clazz,methodID3,param);
    //jstring转char*
    char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, result,0);
    LOGI("callStringMethod=%s",str);
   return x+y;
}
/**
 打印一个数组
*/
jintArray Java_wjy_geridge_com_testndk_jni_JniUtils_getArray
    (JNIEnv *env, jobject clazz,jintArray arr){
    int len = (*env)->GetArrayLength(env,arr);
     //在LogCat中打印出arr的大小
     LOGI("the length of array is %d", len);
     //如果长度为0, 返回arr
     if(len == 0){
         return arr;
     }
    //如果长度大于0, 那么获取数组中的每个元素
    jint* p = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, 0);
    //打印出数组中每个元素的值
    for(int i = 0; i < len; i ++)
    {
        LOGI("arr[%d] = %d", i, *(p + i));
    }
   return arr;
}

运行结果：
上面代码写了一个打印数组的例子，我这里为了方便都是用的静态方法。 最后提下上面用到的打印日志的头文件

#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "System.out"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

头文件介绍 : log.h 是关于调用 LogCat日志文件; -- log.h头文件路径 : android-ndk-r9cplatformsandroid-9arch-armusrincludeandroidlog.h; -- 主要方法 :  __android_log_write, 下面有该方法的解析, 传入参数 日志等级 日志标签 日志内容; -- 宏定义 : __android_log_write 方法太麻烦, 这里做出一个映射, LOGD(...) 输出debug级别的日志, LOGI(...) 输出Info级别的日志; --LogCat日志级别 : verbose < debug < info < warn < error < assert; 要使用log日志还需要在app目录下的build.gradle中配置如下代码： ldLibs "log", "z", "m"

android {
    
    defaultConfig {
        
        ndk {
            moduleName "NdkJniDemo"          //生成的so名字
            abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86" //输出指定三种abi体系结构下的so库，目前可有可无。
            ldLibs "log", "z", "m"
        }
    }

还在继续研究中....