JNI vs PInvoke
起因
一直以来,没有接触过JNI,看到群里有人说:如何在C#调用JNI生成动态库中的函数.正好有时间就看看JNI是如何生成调用本地函数(.Net中叫非托管函数). 本地函数(Native Function): 指c或者c++的函数.
JNI(Java Native Interface):Java制定一些标准结构和接口,让c/c++做具体的函数实现,进而实现Java与c/c++语言的交互,在需要性能的时候,可以直接使用c/c++生成的动态库或者共享库.
P/Invoke(平台调用,全写Platform Invoke): .Net平台提供的调用非托管函数的机制.
先看图,简单了解一下这几种的方式不同:
JNI上手
1.在java文件,声明一个本地函数
public class SayHello {
//声明一个本地函数add
public native int add(int a, int b);
public static void main(String[] args) {
}
}2. 生成class文件和c语言的头文件
3. 修改SayHello.h文件
这里采取暴力的方法,直接在拷贝jni.h和jni_md.h这两个头文件. 文件所在的位置: %JAVA_HOME%/include
%JAVA_HOME%/include/win32
SayHello.h头文件:
#include <jni.h>改为#include "jni.h",这里修改只是为了方便编译,在编译的时候,先查找当前目录的头文件.
4.手动创建SayHello.c文件
#include "SayHello.h"
#include <string.h>
/*
* Class: SayHello
* Method: add
* Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_SayHello_add
(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b)
{
return a + b;
}5.编译为动态库(windows),当然也可以编译为共享库
这里用C/C++编译器是cl,也可以用gcc(Windows下的Mingw),先打开vs的命令行工具,找到我们要编译文件所在的目录.
6.修改SayHello.java文件,调用本地函数
public class SayHello {
// 声明一个本地函数add
public native int add(int a, int b);
public static void main(String[] args) {
// 要调用的库名称,不含后缀名
System.loadLibrary("SayHello");
SayHello say = new SayHello();
// 像调用普通函数一样调用
int sum = say.add(20, 10);
System.out.println("sum=" + sum);
}
}
c语言调用
1.先简单说函数导入和导出
函数导入和导出,是一种声明函数的方式. 导出,声明函数是对外公开的,在外部被调用.有点像Java/C#声明class时是否为public.
/*格式如下:
dllexport 声明为导出
_stdcall 为标准格式,还有其他调用__cdecl
*/
_declspec(dllexport) void _stdcall func(int a, int b)
{
}这个时候,就可以去看看jni_md.h头文件,发现只是用宏简化了而已.
2.如何查看导出的函数(工具DLL Export Viewer)
为什么要用工具查看导出的函数呢? 是因为声明导出的格式不同,会导致调用的时候函数名也不同.可以看看这篇windows使用静态库和动态库,没有指定_stdcall函数导出(默认用__cdecl),调用时直接通过函数名称调用就可以了.
来看看刚才我们生成的SayHello.dll文件中函数吧!
_Java_SayHello_add@16才是我们调用函数的名称.
3.动态调用
如果在前面看过windows使用静态库和动态库这篇的话,就能明白,为什么要动态调用了.#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 20;
int b = 10;
//定义函数指针
//一定要注意,这里是4个参数了,在java调用是2个参数
//env和obj这两个参数,用void做类型,为void类型指针
//a和b才是这次真正要用的参数
typedef int(*Add)(void *env,void *obj,int a, int b);
//通过LoadLibraryEx,动态加载dll文件
HMODULE hmodule = LoadLibraryEx("SayHello.dll", NULL, DONT_RESOLVE_DLL_REFERENCES);
//获取add函数地址,用我们定义的函数指针接收add函数地址
Add add = (Add)GetProcAddress(hmodule, "_Java_SayHello_add@16");
int sum = add(NULL,NULL,a, b);
printf("sum=%d\n", sum);
//使用完之后,要进行释放
FreeLibrary(hmodule);
system("pause");
return 0;
}
c#调用(P/Invoke方式)
前面铺垫了这么多,到这里就简单了.using System;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace Call_Java_App
{
class Program
{
//指定调用dll文件,EntryPoint为函数的入口点(其实就是函数的地址)
[DllImport("SayHello.dll", EntryPoint = "_Java_SayHello_add@16")]
private static extern int add(IntPtr env, IntPtr obj, int a, int b);
static void Main(string[] args)
{
int sum = add(IntPtr.Zero, IntPtr.Zero, 10, 20);
Console.WriteLine(sum);
Console.ReadKey();
}
}
}将生成的可执行文件,拷贝到dll文件所在的目录.
总结
到这里,java通过jni方式调用的本地函数,在c#也是可以调用的.但还是需要了解c语言和操作系统的知识(因为操作系统是有差异和不同的).
秋风
2017-04-30