JNI 操作 java 數(shù)組

在 jni 函數(shù)中對 java 數(shù)組的操作主要包含以下幾類：

  1. GetArrayLength(jarray array)

    用于返回 java 數(shù)組的數(shù)據(jù)長度

    jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray intArray){
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "stringFromJNI");
    
    jsize size = env->GetArrayLength(intArray);
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "data size %d", size);

    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

  2. Get<Type>ArrayElements(<Type>Array arr , jboolean* isCopide) 與Release<Type>ArrayElements(<Type>Array arr , <Type>* array , jint mode)

    jboolean* GetBooleanArrayElements(jbooleanArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetBooleanArrayElements(this, array, isCopy); }
jbyte* GetByteArrayElements(jbyteArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetByteArrayElements(this, array, isCopy); }
jchar* GetCharArrayElements(jcharArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetCharArrayElements(this, array, isCopy); }
jshort* GetShortArrayElements(jshortArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetShortArrayElements(this, array, isCopy); }
jint* GetIntArrayElements(jintArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetIntArrayElements(this, array, isCopy); }
jlong* GetLongArrayElements(jlongArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetLongArrayElements(this, array, isCopy); }
jfloat* GetFloatArrayElements(jfloatArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetFloatArrayElements(this, array, isCopy); }
jdouble* GetDoubleArrayElements(jdoubleArray array, jboolean* isCopy)
{ return functions->GetDoubleArrayElements(this, array, isCopy); }

void ReleaseBooleanArrayElements(jbooleanArray array, jboolean* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseBooleanArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseByteArrayElements(jbyteArray array, jbyte* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseByteArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseCharArrayElements(jcharArray array, jchar* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseCharArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseShortArrayElements(jshortArray array, jshort* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseShortArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseIntArrayElements(jintArray array, jint* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseIntArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseLongArrayElements(jlongArray array, jlong* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseLongArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseFloatArrayElements(jfloatArray array, jfloat* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseFloatArrayElements(this, array, elems, mode); }
void ReleaseDoubleArrayElements(jdoubleArray array, jdouble* elems, jint mode)
{ functions->ReleaseDoubleArrayElements(this, array, elems, mode); }

    其中 Get<Type>ArrayElements 函數(shù)可以把Java基本類型的數(shù)組轉(zhuǎn)換到C/C++中的數(shù)組，有兩種處理方式，一種是拷貝一份傳回本地代碼，另一個是把指向Java數(shù)組的指針直接傳回到本地代碼中；該方法有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)指向了需要處理的數(shù)組，第二個參數(shù)用于表示把Java基本類型的數(shù)組轉(zhuǎn)換到C/C++中的數(shù)組具體使用的處理方式，也就是說是否發(fā)生了 數(shù)組copy；

    在完成數(shù)組數(shù)據(jù)處理后，調(diào)用 Release<Type>ArrayElements 方法，這個函數(shù)可以選擇將如何處理 Java 與 C++ 的數(shù)組，是提交，還是撤銷等，內(nèi)存釋放還是不釋放等；該方法有三個參數(shù)，第一個參數(shù)指向了 java 數(shù)組，第二個參數(shù)指向調(diào)用 Get<Type>ArrayElements 函數(shù)返回的數(shù)組指針，第三個參數(shù)用于決定數(shù)組是提交，還是撤銷等，內(nèi)存釋放還是不釋放，其中包含三種模式:

    1. mode = 0
      • 原始數(shù)據(jù): 對象數(shù)組將不會被限制.
      • 拷貝數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)將會拷貝回原始數(shù)據(jù), 同時釋放拷貝數(shù)據(jù).
    2. mode = JNI_COMMIT (1)
      • 原始數(shù)據(jù): 什么都不作.
      • 拷貝數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)將會拷貝回原始數(shù)據(jù), 不釋放拷貝數(shù)據(jù).
    3. mode = JNI_ABORT (2)
      • 原始數(shù)據(jù): 對象數(shù)組將不會被限制, 之前的數(shù)據(jù)操作有效
      • 拷貝數(shù)據(jù): 釋放拷貝數(shù)據(jù), 之前的任何數(shù)據(jù)操作會丟棄.
    jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray intArray){
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "stringFromJNI");
    
    jboolean isCp = JNI_FALSE;
    jint* coldata = env->GetIntArrayElements(intArray, &isCp);
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "isCopy %d", isCp);
    jsize size = env->GetArrayLength(intArray);
    for (int j = 0; j < size; j++) {
        coldata[j] += 1;
    }
    env->ReleaseIntArrayElements(intArray, coldata, 0);

    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

    再具體使用過程中，先調(diào)用 GetIntArrayElements 獲取 java 數(shù)組的指針以及是否發(fā)生了拷貝；然后就可以對數(shù)組數(shù)據(jù)進行處理，在上訴代碼中只是做了 +1 操作，然后調(diào)用 ReleaseIntArrayElements 方法，其中 mode 為 0，也就是說將數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)同步到 java 數(shù)組，并釋放數(shù)組指針；

  3. GetPrimitiveArrayCritical(jarray arr , jboolean* isCopied) 與 ReleasePrimitiveArrayCritical(jarray arr , void* array , jint mode)

    這兩個方法與上面的 Get<Type>ArrayElements 與Release<Type>ArrayElements 方法非常像，但是有一點很重要的不同：GetPrimitiveArrayCritical 更傾向于也更容易獲取 java 中數(shù)組的指針而不進行拷貝，這也導(dǎo)致在調(diào)用 GetPrimitiveArrayCritical 與 ReleasePrimitiveArrayCritical 不能執(zhí)行耗時很長的操作或者需要阻塞并等待的操作，而且在這之間 JVM 很可能會暫時禁用GC；

    jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray intArray){

    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "stringFromJNI");
    jboolean isCp = JNI_FALSE;
    jint* coldata = static_cast<jint *>(env->GetPrimitiveArrayCritical(intArray, &isCp));
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "isCopy %d", isCp);
    jsize size = env->GetArrayLength(intArray);
    for (int j = 0; j < size; j++) {
        coldata[j] += 1;
    }
    env->ReleasePrimitiveArrayCritical(intArray, coldata, 0);

 std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

  4. Get<Type>ArrayRegion(<Type>Array arr , jsize start , jsize len , <Type>* buffer)

    void GetBooleanArrayRegion(jbooleanArray array, jsize start, jsize len, jboolean* buf)
{ functions->GetBooleanArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetByteArrayRegion(jbyteArray array, jsize start, jsize len, jbyte* buf)
{ functions->GetByteArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetCharArrayRegion(jcharArray array, jsize start, jsize len,jchar* buf)
{ functions->GetCharArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetShortArrayRegion(jshortArray array, jsize start, jsize len,jshort* buf)
{ functions->GetShortArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetIntArrayRegion(jintArray array, jsize start, jsize len,jint* buf)
{ functions->GetIntArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetLongArrayRegion(jlongArray array, jsize start, jsize len,jlong* buf)
{ functions->GetLongArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetFloatArrayRegion(jfloatArray array, jsize start, jsize len,jfloat* buf)
{ functions->GetFloatArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void GetDoubleArrayRegion(jdoubleArray array, jsize start, jsize len,jdouble* buf)
{ functions->GetDoubleArrayRegion(this, array, start, len, buf); }

    在 jni 預(yù)先開辟一段內(nèi)存，然后把 Java 數(shù)組拷貝到這段內(nèi)存中; 該方法有四個參數(shù)，第一個指向的是 java 數(shù)組，第二個參數(shù)表示開始位置，第三個參數(shù)表示拷貝的長度，第四個指向目標(biāo)緩沖區(qū)；

    jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray intArray){
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "stringFromJNI");
    
    jsize size = env->GetArrayLength(intArray);
    jint* data = new jint[size];
    env->GetIntArrayRegion(intArray, 0, size, data);
    for (int j = 0; j < size; j++) {
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "data %d", data[j]);
    }
    
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

  5. Set<Type>ArrayRegion(<Type>Array arr , jsize start , jsize len , const <Type>* buffer)

    void SetBooleanArrayRegion(jbooleanArray array, jsize start, jsize len,const jboolean* buf)
{ functions->SetBooleanArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetByteArrayRegion(jbyteArray array, jsize start, jsize len,const jbyte* buf)
{ functions->SetByteArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetCharArrayRegion(jcharArray array, jsize start, jsize len,const jchar* buf)
{ functions->SetCharArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetShortArrayRegion(jshortArray array, jsize start, jsize len,const jshort* buf)
{ functions->SetShortArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetIntArrayRegion(jintArray array, jsize start, jsize len,const jint* buf)
{ functions->SetIntArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetLongArrayRegion(jlongArray array, jsize start, jsize len,const jlong* buf)
{ functions->SetLongArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetFloatArrayRegion(jfloatArray array, jsize start, jsize len,const jfloat* buf)
{ functions->SetFloatArrayRegion(this, array, start, len, buf); }
void SetDoubleArrayRegion(jdoubleArray array, jsize start, jsize len,const jdouble* buf)
{ functions->SetDoubleArrayRegion(this, array, start, len, buf); }

    把 Java 數(shù)組中的指定范圍的元素用 jni 數(shù)組中的元素來賦值,該方法有四個參數(shù)，第一個指向的是目標(biāo) java 數(shù)組，第二個參數(shù)表示開始位置，第三個參數(shù)表示拷貝的長度，第四個指向 jni 數(shù)組；

    jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray intArray){
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "stringFromJNI");
    
    jsize size = env->GetArrayLength(intArray);
    jint* data = new jint[size];
    for (int j = 0; j < size; j++) {
        data[j] = j;
    }
    env->SetIntArrayRegion(intArray, 0, size, data);

    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

  6. <Type>Array New<Type>Array(jsize sz)

    jbooleanArray NewBooleanArray(jsize length)
{ return functions->NewBooleanArray(this, length); }
jbyteArray NewByteArray(jsize length)
{ return functions->NewByteArray(this, length); }
jcharArray NewCharArray(jsize length)
{ return functions->NewCharArray(this, length); }
jshortArray NewShortArray(jsize length)
{ return functions->NewShortArray(this, length); }
jintArray NewIntArray(jsize length)
{ return functions->NewIntArray(this, length); }
jlongArray NewLongArray(jsize length)
{ return functions->NewLongArray(this, length); }
jfloatArray NewFloatArray(jsize length)
{ return functions->NewFloatArray(this, length); }
jdoubleArray NewDoubleArray(jsize length)
{ return functions->NewDoubleArray(this, length); }

    使用 NewBooleanArray(jsize length) 可以返回一個指定長度的 java 數(shù)組；

  7. jobject GetObjectArrayElement(jobjectArray array, jsize index) 與 void SetObjectArrayElement(jobjectArray array, jsize index, jobject value)

    上面所述的對于數(shù)組的操作除了 GetArrayLength 方法是對于基本類型數(shù)組與對象數(shù)組通用的，其它均是用于操作基本類型數(shù)組；GetObjectArrayElement 與 SetObjectArrayElement 提供了對于對象數(shù)組的操作 GetObjectArrayElement 方法用于返回對象數(shù)組中指定位置的對象；SetObjectArrayElement 用于更新對象數(shù)組中指定位置的對象；

  8. jobjectArray NewObjectArray(jsize length, jclass elementClass, jobject initialElement)

    之前提到 New<Type>Array 方法用于創(chuàng)建 java 基本類型數(shù)組，對應(yīng)的 NewObjectArray 用于創(chuàng)建 java 對象數(shù)組，該方法包含三個參數(shù)，第一個參數(shù)表示數(shù)組長度，第二個參數(shù)表示類，第三個參數(shù)表示元素初始值；

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