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Android jni中数组参数的传递方式

Posted on 2013-11-24 13:03 虚空骄阳 阅读(21084) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: Android

1、背景

今天调试了一下Android jni关于Java中调用C代码的程序,发现我的数组参数传递方式不对,导致值传递不正确,我的方法是:

C代码,入口函数

 

复制代码
#include <stdio.h>
#include <jni.h>

jint Java_sony_MedicalRecordDemo_MainActivity_decryptionSuccess(JNIEnv* env, jobject thiz,jint Attr[])
{
return Attr[0];
}
复制代码


java代码,调用

 

 

 

复制代码
package sony.MedicalRecordDemo;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
public class MainActivity extends Activity {
private static final String libSoName = "NDKtest";

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
initViews();
}

private void initViews() {
int Attr[] = {0,0,1,1,0};
int result = decryptionSuccess(Attr);
System.out.println(result);
}

public native int decryptionSuccess(int[] Attr);
static {
System.loadLibrary(libSoName);
}

}
复制代码

返回结果:1073819256,明显值没有传到C代码。

2、问题所在及解决方法

查看了一些关于android jni参数传递方面的资料,发现问题出在C代码中的

jint Java_sony_MedicalRecordDemo_MainActivity_decryptionSuccess(JNIEnv* env, jobject thiz,jint Attr[])

红色的地方。

解决方法是:

复制代码
#include <stdio.h>
#include <jni.h>
jint Java_sony_MedicalRecordDemo_MainActivity_decryptionSuccess(JNIEnv* env, jobject thiz,jintArray Attr)
{
jint* arr;
jint length;
arr = (*env)->GetIntArrayElements(env,Attr,NULL);
length = (*env)->GetArrayLength(env,Attr);
return arr[0];
}
复制代码

3、注意GetIntArrayElements的用法

第一种:

env->GetIntArrayElements(array1,NULL);

我用这种方法的时候,用ndk命令编译时出错了。

 

第二种:

(*env)->GetIntArrayElements(env,nums, isCopy) , 返回 所有数据。If isCopy is not NULL, then *isCopy is set to JNI_TRUE if a copy ismade; if no copy is made, it is set to JNI_FALSE.

貌似ndk命令只支持这个方式吧,我不太确定,还请高人指点。

 

 

4、反思与总结

JNI数组传递与异常处理

JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数:一个是操作java的简单型数组的,另一个是操作对象类型数组的。

因为速度的原因,简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此,它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外,数组的布置保证匹配本地类型。

为了存取Java简单类型的数组,你就要要使用GetXXXArrayElements函数(见表A),XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数,返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。

表A

函数

Java 数组类型

本地类型

GetBooleanArrayElements

jbooleanArray

jboolean

GetByteArrayElements

jbyteArray

jbyte

GetCharArrayElements

jcharArray

jchar

GetShortArrayElements

jshortArray

jshort

GetIntArrayElements

jintArray

jint

GetLongArrayElements

jlongArray

jlong

GetFloatArrayElements

jfloatArray

jfloat

GetDoubleArrayElements

jdoubleArray

jdouble

JNI数组存取函数

当你对数组的存取完成后,要确保调用相应的ReleaseXXXArrayElements函数,参数是对应Java数 组和GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话,这个释放函数会复制你做的任何变化(这样它们就反射到java数组),然后释放所 有相关的资源。

 

为了使用java对象的数组,你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数,分别去get,set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。

下面通过一个实际的例子,演示一下在JAVA中传递基本类型的数组与对象类型的数组,然后在C++中进行相应的处理。

数组传递: 

JAVA中的代码:

 package com.cjz.ibm;

public class CopyArray {
 static int totalsum = 0;
 static int a[] = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
 static String str[] = new String[] { "we", "are", "friends" };
 static {

  System.loadLibrary("CopyArray");

 }

 private native int sum(int[] num);

 private native int sum(String[] str);

 public static void main(String[] args) {

  CopyArray cp = new CopyArray();

  cp.sum(a);
  cp.sum(str);

 }

}

在这个简单的java程序中,我们定义了两种类型的数组,一种是整形数组,属于基本数据类型的数组,另一种是字符串类型 的数组,属于对象数组。然后把这两种类型数组分别作为参数传递到本地方法sum中去。其中sum函数具有相同的函数名和返回值类型,区别它们的是参数类 型,这样,就涉及到方法签名的问题,方法签名是参数的类型+方法的返回值类型。可知,它们的方法签名是不相同的,所以为两个不同的方法。

经过编译,生成C++的头文件,这个过程可以参考http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/archive/2010/09/08/5870305.aspx  

C++代码:

#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include "com_cjz_ibm_CopyArray.h"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3I
(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray array1){
//传入的参数是整形数组

jint* arr;//定义一个整形指针
int sum=0;
//对于整形数组的处理,主要有GetIntArrayElements与GetIntArrayRegion
//第一种方法
arr=env->GetIntArrayElements(array1,NULL);//得到一个指向原始数据类型内容的指针
jint length=env->GetArrayLength(array1);//得到数组的长度

int i=0;
for(i=0;i<length;i++){

 cout<<"arr["<<i<<"]="<<arr[i]<<endl;
 sum+=arr[i];
}


//第二种方法
jint buf[]={0,0,0,0,0};//定义一个jint类型的buffer把原始的数组copy到这个buf中去
env->GetIntArrayRegion(array1,0,length,buf);

for(i=0;i<length;i++){

 cout<<"buf["<<i<<"]="<<buf[i]<<endl;
 sum+=buf[i];
}


//返回一个jint类型的数组

//可以先往一个数组中输入值,然后把这个数组copy到jintArray中
jintArray iarr =env->NewIntArray(length);//新建一个jintArray
env->SetIntArrayRegion(iarr, 0, length, buf);//将buf中的值复制到jintArray中去,数组copy

//打印新的数组值
jint* arr2;
arr2=env->GetIntArrayElements(iarr,NULL);
for(i=0;i<env->GetArrayLength(iarr);i++){

   cout<<"arr2["<<i<<"]="<<arr2[i]<<endl;

}

return sum;


}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_cjz_ibm_CopyArray_sum___3Ljava_lang_String_2
(JNIEnv* env, jobject obj, jobjectArray array2){
//在java中,String[]类型是对象,所以对应C++中的数组为jobjectArray

//把jobjectArray数组中的值取出来

 int size=env->GetArrayLength(array2);//得到数组的长度值
 int i=0;
 cout<<"输出原始的数组值:"<<endl;
 for(i=0;i<size;i++){
 jstring obja=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);
 const char* chars=env->GetStringUTFChars(obja,NULL);//将jstring类型转换成char类型输出
 cout<<chars<<endl;
 
 }

//复制数组到新的数组中

cout<<"复制之后的数组为:"<<endl;

jclass objClass = env->FindClass("java/lang/String");//定义数组中元素类型

jobjectArray texts= env->NewObjectArray(size, objClass, 0);//创建一个数组类型为String类型

   jstring jstr;

       for(i=0;i<size;i++)

        {
        
         jstr=(jstring)env->GetObjectArrayElement(array2,i);//把array2中的元素取出来

          env->SetObjectArrayElement(texts, i, jstr);//放入到texts数组中去,必须放入jstring

       }

 for(i=0;i<size;i++){

 jstring str1=(jstring)env->GetObjectArrayElement(texts,i);//打印出新复制的数组值
 const char* chars1=env->GetStringUTFChars(str1,NULL);
 cout<<chars1<<endl;
 
 }
     
return 0;

}

在C++代码中,int类型的数组对应JNI中的jintArray,而字符串类型的数组对应jobjectArray.

首先分析一下代码:

GetIntArrayElements(<ArrayType>array,jboolean *isCopy):第一个参数传递的是数组名,第二个参数传递的是否返回一个复制的数组。返回值:返回一个指向数组的指针。

GetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType> *buf)

array:a reference to an array whose elements are to be copied.

start:the starting index of the array elements to be copied.

len: the number of elements to be copied.

buf: the destination buffer.

功能:把jintArray中的元素复制到buffer中。

SetIntArrayRegion(<ArrayType>array,jsize start,jsize len,<NativeType>*buf)

array:a reference to a primitive array to which the elements to be copied.

start:the starting index in the primitive array.

len:the number of elements to be copied.

buf:the source buffer.

功能:把buf中的元素copy到jintArray中去。

可见,SetIntArrayRegion与GetIntArrayRegion是设置jintArray数组与取出jintArray数组中的值。

NewIntArray(jsize length)

length:the number of elements in the array to be created.

功能:构造一个数组对象

返回值:返回一个jintArray类型。

GetArrayLength(<ArrayType>array)

返回值:返回jintArray的长度。

由于在C++中,jintArray不能用下标直接存取,所以用到JNI中提供的接口函数进行操作。

GetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index)

array: a reference to the java.lang.Object array from which the element will be accessed.

index: the array index

功能:返回对应索引值的object.返回的是一个数组元素的值。

SetObjectArrayElement(jobjectArray array,jsize index,jobject value)

array: a reference to an array whose element will be accessed.

index: index of the array element to be accessed.

value: the new value of the array element.

功能:用来设置对应索引元素的值。

因此,对于基本类型的数组,我们可以用Get<Type>ArrayElements和Get<Type>ArrayRegion来操作。

而Set<Type>ArrayRegion传递一个预先设置好的buf来返回一个 j<Type>Array.而对于jobjectArray,可以用SetObjectArrayElement与 GetObjectArrayElement来设置元素的值与返回元素的值。

对于数组的操作就介绍到这了。

异常处理:

下面看一个简单的例子:

JAVA代码:

ackage com.ibm.cjz;

public class Exception1 {

 private native void doit();

 private void callback() {

  int a[] = new int[3];
  System.out.println(a[5]);// 数组越界,在C++中会发生异常,然后C++中把这个异常传递给java

 }

 public static void main(String[] args) {

  try {
   Exception1 ex = new Exception1();

   ex.doit();
  } catch (Exception ex) {

   System.out.println(ex);

  }

 }

 static {

  System.loadLibrary("Exception");

 }
}

在这个JAVA代码中,定义了一个整形数组,然后在callback()方法中调用这个数组,可以看到数组越界了,下面演示在C++中如何捕获这个异常。

C++代码:

#include "com_ibm_cjz_Exception1.h"
#include <iostream.h>
#include <string.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ibm_cjz_Exception1_doit
(JNIEnv* env, jobject obj){

jclass cls=env->GetObjectClass(obj);
jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"callback","()V");
env->CallVoidMethod(obj,mid);
//调用callback方法,获取异常信息

jthrowable excp=0;
const char* str;
excp=env->ExceptionOccurred();//得到异常对象
if(excp){

    jclass cls=env->GetObjectClass(excp);
    //env->ExceptionClear();
    //env->ExceptionDescribe();
    jmethodID mid=env->GetMethodID(cls,"toString","()Ljava/lang/String;");//调用String中的toString方法
    jstring msg=(jstring)env->CallObjectMethod(excp,mid);
    str=env->GetStringUTFChars(msg,NULL);
    cout<<"In C:"<<str<<endl;
    env->ExceptionClear();//把这个异常清除掉,使之不能传递到java


}


jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中抛出异常

}

jthrowable ExceptionOccurred(JNIEnv *env);

返回值:返回一个异常对象。

void ExceptionClear(JNIEnv *env);

功能:清除该异常对象,只在本线程中传递。

jint ThrowNew(JNIEnv *env, jclass clazz,
const char *message);

功能:抛出一个指定的异常对象和异常信息。

打印结果:

In C:java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: thrown from C++ code

第一行是C++中打印的信息,第二行是从C++中抛出的异常。

如果把 env->ExceptionClear();//把这个异常清除掉,使之不能传递到java

jclass errclass;
errclass=env->FindClass("java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException");
env->ThrowNew(errclass, "thrown from C++ code");//向java中抛出异常

都注释掉,也会向JAVA中抛出异常。这时就没有清除掉异常了。

总之,数组的传递与异常在处理在JNI中非常的重要,在这里只是简单的介绍一下,欢迎大家共同学习。


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