通过 JNI 将 C++ 字符串发送到 Java

Question

我正在开发一个正在构建 Android 应用程序的项目的 C++ 端。我需要将一些信息（通过字符串和字符串数组）传递给 Java 应用程序（通过 JNI）。我以前从未这样做过，反方向工作的人没有使用 C++ 的经验，并且承认他们无法真正提供帮助。

我确实找到了以下代码（来自here）

 #include <jni.h>  
    #include "ArrayHandler.h"  

    JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_ArrayHandler_returnArray (JNIEnv *env, jobject jobj){        
      jobjectArray ret;  
      int i;  
      char *message[5]= {"first","second","third","fourth","fifth"};  
      ret= (jobjectArray)env->NewObjectArray(5,env->FindClass("java/lang/String"),env->NewStringUTF(""));  

      for(i=0;i<5;i++) {  
        env->SetObjectArrayElement(ret,i,env->NewStringUTF(message[i]));  
      }  
      return(ret);  
    }  

但这对我来说毫无意义。大多数情况下，我不确定我应该如何将它合并到程序的 C++ 端，而且我无法准确理解它是如何工作的。代码是否在执行return(ret); 行时发送消息？还是在 for 循环内的行执行期间？

理想情况下，我希望字符串/字符串数组在行中“实时”发送，而不是在函数末尾发送，这样我就不必合并新函数。

我找到的代码能否满足我的需求（经过一些调整）？我正在寻找的东西是否可能？如果是这样，我该怎么做？

编辑/更新： 在花了一天时间研究 JNI 和术语之后，我认为我未能正确传达我希望在这里实现的目标以及对@jogabonito 的回答/回复的评论。

话虽如此。我正在处理的代码是用于一个 IM 客户端，它需要将消息和状态更新推送到 Android java 应用程序（通过 JNI），以便 Android 应用程序不会轮询更新。我已经设法学习如何设置用于调用请求信息的 java 代码的函数。但是，我不知道如何将新消息或存在信息（jabber 节字符串）推送到 java 代码。需要从 java 代码中获取信息（env、class、methodid 等）。

当它不是调用函数的 java 代码，而是我的 c++ 代码时，这对我来说是没有意义的。任何解释/帮助将不胜感激。

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <jni.h>

jstring Java_the_package_MainActivity_getJniString( JNIEnv* env, jobject obj){

    jstring jstr = (*env)->NewStringUTF(env, "This comes from jni.");
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/inceptix/android/t3d/MainActivity");
    jmethodID messageMe = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "messageMe", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    jobject result = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, messageMe, jstr);

    const char* str = (*env)->GetStringUTFChars(env,(jstring) result, NULL); // should be released but what a heck, it's a tutorial :)
    printf("%s\n", str);

    return (*env)->NewStringUTF(env, str);
}

Answer 1

通常使用 JNI，调用从 JVM 进入 C 代码。正常的范例是：

1. Java 程序员使用声明为 native 的多个方法创建 Java class（未实现）
2. Java 程序员用javac 编译class
3. Java 程序员针对已编译的 .class 文件运行 javah，这会生成一个 .h 头文件
4. C程序员#include新的头文件并实现接口

我见过的唯一反向执行此操作的示例（C 代码启动与 Java 的联系）涉及让 C 代码实际创建一个 JVM。

为了回答您关于代码示例的问题，正在创建的 Java 字符串在代码执行结束时与 return 语句一起返回，从逻辑上讲，这是该执行线程的程序流返回给 JVM。

Answer 2

在您共享的函数中，在您的 c++ 代码中，您正在使用NewObjectArray 创建一个对象数组。然后在您的 for 循环中，您将使用NewStringUTF 创建一个字符串，并使用SetObjectArrayElement 将其存储在数组中的索引处。到目前为止，您的对象数组只有您的 c++ 代码知道，而您的 java 代码不知道。只有当您返回它时，您的 Java 应用才能访问它。
我可以想到几种将字符串从 c++ 发送到 java 的方法，尽管它可能不是您想要的。

1. 将字符串数组传递给您的本机函数。在您的本机代码中，您可以使用GetObjectArrayElement 访问每个元素并使用SetObjectArrayElement 对其进行更新。这可能毫无意义，因为您最终不得不调用我认为您不想要的函数。

1234563我不知道您将如何向您的 java 代码发出该字段已更新的信号（如果您需要）

编辑
您编写的更新函数旨在从 java 层调用。线索是函数名称Java_the_package_MainActivity_getJniString。要从本机上下文调用 java 代码，您需要从 java 引用 env 和 obj。看看How do I load my own Java class in C on Android? 的方法来获得这个。您可能还需要查看如何在 JNI 中使用全局引用

Answer 3

您可以将 c-string 转换为 jstring 并返回它。一个例子看起来是这样的：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Class_Method(jstring data) 
{

    // jstring to char *
    const char *cStr = (*env)->GetStringUTFChars(env, data, NULL);

    // convert char * to jstring and return it
    return ((*env)->NewStringUTF(env, cStr));
}

Answer 4

应@Sam 的要求，这里有一个避免使用修改后的 UTF-8 的方法，因为我们不知道这样做是否安全。

NewStringUTF 从其修改后的 UTF-8 编码创建一个字符串。 将它与用户数据一起使用是不正确的——它不太可能使用修改后的 UTF-8 进行编码。我们只能希望数据中的字符受到限制以保持兼容。相反，我们可以正确地转换它。

JNI 在其整个 API 中使用修改后的 UTF-8 字符串。我们可以使用已知兼容的字符串，尤其是用于 Java 标识符的文字（并非所有货币符号除外）。

以下是两个本地方法实现。第二个在大多数方面都更好。

对于本机方法：

private static native String getJniString();

这是一个实现：

JNIEXPORT jstring JNICALL 
Java_the_Package_MainActivity_getJniString(JNIEnv *env, jclass)
{   
    std::string message = "Would you prefer €20 once "
                          "or ₹10 every day for a year?";

    int byteCount = message.length();
    jbyte* pNativeMessage = reinterpret_cast<const jbyte*>(message.c_str());
    jbyteArray bytes = env->NewByteArray(byteCount);
    env->SetByteArrayRegion(bytes, 0, byteCount, pNativeMessage);

    // find the Charset.forName method:
    //   javap -s java.nio.charset.Charset | egrep -A2 "forName"
    jclass charsetClass = env->FindClass("java/nio/charset/Charset");
    jmethodID forName = env->GetStaticMethodID(
      charsetClass, "forName", "(Ljava/lang/String;)Ljava/nio/charset/Charset;");
    jstring utf8 = env->NewStringUTF("UTF-8");
    jobject charset = env->CallStaticObjectMethod(charsetClass, forName, utf8);

    // find a String constructor that takes a Charset:
    //   javap -s java.lang.String | egrep -A2 "String\(.*charset"
    jclass stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
    jmethodID ctor = env->GetMethodID(
       stringClass, "<init>", "([BLjava/nio/charset/Charset;)V");

    jstring jMessage = reinterpret_cast<jstring>(
      env->NewObject(stringClass, ctor, bytes, charset));

    return jMessage;
}

JNI 很尴尬。因此，如果我们可以将原生字符串是“UTF-8”的知识转移到 Java 端，我们可以这样做：

private static String getJniString2()
{
    return new String(getJniStringBytes(), Charset.forName("UTF-8"));
}
private static native byte[] getJniStringBytes();

还有更简单的实现：

JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_the_Package_MainActivity_getJniStringBytes(JNIEnv *env, jclass)
{   
    std::string message = "Would you prefer €20 once "
                          "or ₹10 every day for a year?";

    int byteCount = message.length();
    jbyte* pNativeMessage = reinterpret_cast<const jbyte*>(message.c_str());
    jbyteArray bytes = env->NewByteArray(byteCount);
    env->SetByteArrayRegion(bytes, 0, byteCount, pNativeMessage);

    return bytes;
}