从 Java 调用 C++ 函数

Question

这是我在 StackOverflow 上的第一篇文章。我正在做一个项目，我需要你在 JNI 中的帮助。我被困在那里......我最近一直在阅读和尝试它，但仍然不知道如何让它工作。

我在 C++ 中创建了一个静态库（伪代码如下所示）：

// file: X.h    
class X {
    public:
        X() {};
        ~X() {};

        void fooX() { // do stuff };
        void barX() { // do more stuff };
}

// file: X.cpp
#include "X.h";

// file: Y.h 
#include "X.h"
class Y {
    public:
        Y() {x = new X()};
        ~Y() {};

        fooY() { // do stuff };
        barY() { // do more stuff };

    private:
        X x;    // object of class X
}

// file: Y.cpp
#include "Y.h"

// file: Z.h 
#include "Y.h"
class Z {
    public:
        Z(uint8_t, std::string, std::vector<uint8_t>);
        ~Z() {};

        fooZ() { // do stuff };
        barZ() { // do more stuff };

    private:
        Y y;    // object of class Y
}

// file: Z.cpp
#include "Z.h"
Z::Z(uint8_t a, std::string b, std::vector<uint8_t> c)
{
     /// do stuff and create an object of Y
     Y y = new Y();
}

// file api.h
#include "Z.h"
void accessZ(uint8_t, std::string, std::vector<uint8_t>);

// file api.cpp
#include "api.h"
void accessZ(uint8_t a_uint, 
     std::string b_string, 
     std::vector<uint8_t> c_vector)
{
     // create object of Z
     Z z = new Z(a_uint, b_string, c_vector);
     z->fooZ();

     delete z;
     z = NULL; 
}

此外，我已将上述所有代码编译为 C++ 中的静态库 (libXYZ.a)（Windows 7 上使用 MinGW 的 Eclipse C++ CDT）。

现在，我想要的是能够从 Java 应用程序调用 API accessZ() C++ 函数！ 换句话说，我已经用 C++ 实现了核心功能，我想用 Java 实现 GUI。因此，我需要从 Java GUI 访问 C++ 函数...

我该怎么做？我需要直接的答案，而不是模糊的答案...

非常感谢您的帮助。

非常感谢您的支持。

已编辑

我的项目如下：

                                MyLibrary
                                    |
Makefile        header/     source/        bin/       object/     lib/
                X.h         X.cpp                     X.o       libXYZ.a
                Y.h         Y.cpp                     Y.o
                Z.h         Z.cpp                     Z.o
                api.h       api.cpp                   api.o

我所需要的只是能够使用 accessZ() 函数将一些参数从 Java 传递到 libXYZ。

新编辑：

public final class NativeClass {
  {
    System.loadLibrary("myLibrary");
  }

  public native void accessZ(char a_uint, String b_string, char[] c_vector);

  public static final NativeClass getInstance() {
    return INSTANCE;
  }

  private static final NativeClass INSTANCE = new NativeClass();
};

Answer 1

您不能直接调用这样的函数，您将从 JNI 调用的函数必须具有特定的名称和特定的形式，并且必须由某个 Java 类中的成员函数表示。 （另外，Java 没有无符号整数，因此您的 uint8_t 可能必须是 char 或其他一些原始类型，同样您需要考虑在 Java 中代表 std::vector 的内容。）但它是完全可以

1. 使 Java 函数可公开访问（不幸的是，它不能是静态的，类实例很重要），

2. 让本机实现除了提取参数并调用accessZ()之外什么都不做。

通常，您的代码将类似于

public final class NativeClass {

  {
    System.loadLibrary("myLibrary");
  }

  public native void accessZ(char a_uint, String b_string, char[] c_vector);

  public static final NativeClass getInstance {
    return INSTANCE;
  }

  private static final NativeClass INSTANCE = new NativeClass();

};

那么您的myLibrary.cpp 将必须包含<jni.h> 和"api.h" 并包含类似以下的函数

JNIEXPORT void JNICALL Java_NativeClass_accessZ(JNIEnv *env, jobject obj, jchar ja_uint, jstring jb_string, jcharArray jc_vector) {

  uint8_t a_uint = (uint8_t)ja_uint;

  const char *cfn = env->GetStringUTFChars(jb_string, 0);
  std::string b_string{cfn};
  env->ReleaseStringUTFChars(jb_string, cfn);

  size_t sz = env->GetArrayLength(jc_vector);
  std::vector<uint8_t> c_vector(sz);
  jchar *c_array = env->GetCharArrayElements(jc_vector, NULL);
  for(size_t i = 0; i < sz; i++)
    c_vector[i] = c_array[i];
  env->ReleaseCharArrayElements(jc_vector, c_array, 0);

  accessZ(a_uint, b_string, c_vector);

}

包裹在extern "C" 块中。您的 JNI 教程将告诉您如何使用它制作动态库并帮助 Java 找到它。只需在创建.dll 时将项目的其他部分 (libXYZ.a) 与它静态链接（即，在源中列出存档）。然后，您可以从 Java 中调用，例如：

NativeClass.INSTANCE.accessZ((char)10, "abc", new char[]{3, 5, 7});

这个函数将成为你的库的访问点，但是它可以做任何它想做的事情，它可以创建对象，调用它们的函数，它甚至可以保持一个瞬态，因为您的库将在调用之间继续运行。 （不过，最好对传递给函数的状态对象进行操作。）库中可能有任意许多这样的函数暴露给 Java。

这是我的命令行（适用于 Linux）：

g++ -isystem /usr/java/jdk1.8.0_101/include/ -isystem /usr/java/jdk1.8.0_101/include/linux myLibrary.cpp -c -fPIC
(creates myLibrary.o)

g++ myLibrary.o libXYZ.a -shared -o libmyLibrary.so
(creates libmyLibrary.so)