JNI完全指南(一)——数据类型

JNI完全指南

版本：1
作者：陈小默
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发布于：作业部落、简书、CSDN博客

前言

本系列博客可作为JNI参考文档使用，对于初学者，应当在了解了如何在特定平台上(Window、Linux、Android等)搭建JNI开发环境后再来查看。本系列博客主要参考了JNI-API文档，并以此为基础进行扩展。水平不足，如有错误，恳请批评指正。

一、数据类型

本章内容介绍JNI如何进行Java和C的数据映射。

1.1 基本数据类型

下表中的数据为JNI基本数据类型及对应的长度

为了向Java那样使用jboolean类型，以下定义了两个宏用来表示Boolean的两个值：

#define JNI_FALSE  0
#define JNI_TRUE   1

整数jsize类型用来描述尺寸等信息：

typedef jint jsize;

1.2 引用类型

JNI除了基本数据类型，还按照了Java的规范定义了若干引用类型：

• jobject
  
  • jclass (java.lang.Class objects)
  • jstring (java.lang.String objects)
  • jarray (arrays)
    
    • jobjectArray (object arrays)
    • jbooleanArray (boolean arrays)
    • jbyteArray (byte arrays)
    • jcharArray (char arrays)
    • jshortArray (short arrays)
    • jintArray (int arrays)
    • jlongArray (long arrays)
    • jfloatArray (float arrays)
    • jdoubleArray (double arrays)
  • jthrowable (java.lang.Throwable objects)

如果使用的语言是C，那么在jni.h中，所有的JNI引用类型都使用如下方式声明：

typedef jobject jclass;

如果使用的语言是C++，那么在jni.h中，所有的JNI引用类型都使用如下类方式声明：

class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
// ...
typedef _jobject *jobject;
typedef _jclass *jclass;

1.3 属性和方法的ID

方法和属性的ID被声明为C指针类型：

struct _jfieldID;              /* opaque structure */
typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* field IDs */
struct _jmethodID;              /* opaque structure */
typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* method IDs */

1.4 值类型

jvalue共用体类型可以保存多种类型的数据，通常用于数组，其定义如下：

typedef union jvalue {
    jboolean z;
    jbyte    b;
    jchar    c;
    jshort   s;
    jint     i;
    jlong    j;
    jfloat   f;
    jdouble  d;
    jobject  l;
} jvalue;

1.5 类型签名

JNI使用签名作为Java虚拟机内容的表示。下表展示了这些签名：

例如，对于一个方法：

long f (int n, String s, int[] arr);

这个方法的签名为：

(ILjava/lang/String;[I)J

1.6 使用UTF-8字符串

在JNI中定义了UTF-8的字符串以匹配Java虚拟机中的字符串。UTF-8一个字符的长度不固定，而C语言中使用一个字节表示的ASCII字符。

在UTF-8中，对于单字节仍然采用ASCII码表。表示的字符的取值范围\u0001 到 \u007F，其在内存中存储是下面这个样子：

• 0xxxxxxx

单字节有效位数为7，第一位始终为0。这里我们可以看出，对于以ASCII编码的字符串可以直接当做UTF-8字符串使用。

对于空字符其表示为\u0000。

双字节字符在UTF-8中使用两个字节存放，且字符的开头为11 表示这个一个双字节字符。就先下面这样：

• 高位: 110xxxxx
• 低位: 10yyyyyy

对于需要三个字节表示的字符，其最高位使用111表示该字符的字节数。就像下面这样：

• 高位: 1110xxxx
• 中位: 10yyyyyy
• 低位: 10zzzzzz

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[1]ORACLE guides for JNI——Chapter 3: JNI Types and Data Structures