java调用C++的动态库dll(1) (举例-函数参数为一维数组)

前沿

实际中,有时已经用C++写好的程序,需要在Java中调用。本文以加法(函数参数为一维整型数组)为例,说明了如何通过Java调用C++动态库。参数为二维数组举例见https://blog.csdn.net/luzaijiaoxia0618/article/details/103284122

(1)新建C++工程

  • 新建C++工程:打开vs - 文件 - 新建 - 项目 - win32控制台应用程序。因为本文是想说明如何用Java调用已经写好的C++程序,所以新建C++工程时未直接新建dll,而是新建的控制台应用程序。此过程截图如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 编写加法程序,头文件test.h代码如下
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> test_func(vector<int> &variable1, vector<int> &variable2);
  • 源文件test.cpp代码如下:
#include"test.h"
vector<int> test_func(vector<int> &variable1, vector<int> &variable2) {
	vector<int> sum;
	for (int i = 0; i < variable1.size(); i++)
		sum.push_back(variable1[i]+ variable2[i]);
	return sum;
}
  • 在vs中,将此程序调通,主函数main.cpp代码如下:
#include "test.h";
using namespace std;
int main() {
	vector<int> variable1 = { 1,2,3 };
	vector<int> variable2 = { 4,5,6 };
	vector<int> sum = test_func(variable1,variable2);
	return 0;
}

其输出结果为sum={5,7,9}
注意:main.cpp文件在后续Java调用dll库时不是必要文件,只是为了方便调通本身的C++程序。

(2)新建Java工程

  • 新建Java工程:打开eclipse - File - New - Java Project;然后在新建的工程中,新建包和类,如下图:
    在这里插入图片描述
    其中java_dll为包名,javaclass为类名。
  • 在javaclass类中添加方法(即你以后要在Java中调用的),代码如下:
package java_dll;

public class javaclass {
	public static native int[] sum_func(int[] var1,int[] var2);	
}
  • 通过javah生成C++头文件
    两种方法(二者选一即可):
    • 第一种,通过命令行进入到包目录bin,执行命令javah 包名.类名;
    • 第二种,直接在bin目录下写一个.bat文件,文件内代码为javah 包名.类名,写好之后运行即可。本文中,即为javah java_dll.javaclass
      在这里插入图片描述
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      bin目录下会生成头文件
      在这里插入图片描述
      头文件中内容为:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class java_dll_javaclass */

#ifndef _Included_java_dll_javaclass
#define _Included_java_dll_javaclass
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     java_dll_javaclass
 * Method:    sum_func
 * Signature: ([I[I)[I
 */
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_java_1dll_javaclass_sum_1func
  (JNIEnv *, jclass, jintArray, jintArray);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

(3)将生成的头文件加入C++工程,并编写其源文件函数

  • 将上一步骤生成的头文件(java_dll_javaclass.h)放入C++工程文件目录,并通过添加现有项操作将其加入工程
    在这里插入图片描述

  • 此时发现该头文件内代码会报错
    在这里插入图片描述
    原因是jni.h文件不在C++所包含的目录里面(由于jni.h引用了jni_md.h头文件,所以两个需要一起做以下操作;否则jni.h文件代码会报错)。解决办法有两个(二者选一即可):

    • 第一种,将jni.h文件和jni_md.h文件(jni.h引用了jni_md.h,因次两个都需要)从jdk的安装目录中复制到C++工程目录,并加入工程。
      本人的安装目录如下图所示,jni.h文件在include文件目录下,jni_md.h在include/win32文件目录下。
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

    • 第二种,将jni.h及jni_md.h所在文件夹位置添加在工程目录,其添加步骤为 属性 - C/C++ - 常规 - 附加包含目录 在这里插入图片描述
      并且将Java所生成的头文件中的#include <jni.h>改为#include “jni.h”
      在这里插入图片描述
      至此添加Java生成的头文件(java_dll_javaclass.h)到vs工程的工作完成了,接下来就是将该头文件对应的源文件编写完成。

  • 编写源文件(java_dll_javaclass.cpp)
    先新建对应头文件的源文件java_dll_javaclass.cpp 在这里插入图片描述
    将java_dll_javaclass.h中的函数声明copy到源文件中 在这里插入图片描述
    进一步完善源文件,将原本要调用的C++函数头文件(test.h)包含进来,以及编写具体函数内容,代码如下:

#include"java_dll_javaclass.h";
#include"test.h";
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_java_1dll_javaclass_sum_1func
(JNIEnv *env, jclass, jintArray var1, jintArray var2) {
	//input
	jint *var1_pointer = env->GetIntArrayElements(var1, NULL);
	int var1_len = env->GetArrayLength(var1);
	vector<int> variable1;
	for (int i = 0; i < var1_len; i++) {
		variable1.push_back(var1_pointer[i]);
	}

	jint *var2_pointer = env->GetIntArrayElements(var2, NULL);
	int var2_len = env->GetArrayLength(var2);
	vector<int> variable2;
	for (int i = 0; i < var2_len; i++) {
		variable2.push_back(var2_pointer[i]);
	}
	//ouput
	vector<int> sum = test_func(variable1, variable2);
	int sum_len = sum.size();
	jintArray sum_return = env->NewIntArray(sum_len);
	jint *sum_pointer = env->GetIntArrayElements(sum_return, NULL);
	for (int i = 0; i < sum_len; i++) {
		sum_pointer[i] = sum[i];
	}
	env->SetIntArrayRegion(sum_return, 0, sum_len, sum_pointer);

	return sum_return;
}

其中需要注意的地方,标注在截图中
在这里插入图片描述
上面截图为获取输入参数,下面截图为调用C++函数,返回结果
在这里插入图片描述

具体用什么函数获取参数,可自行百度。
另外关于JNIEnv 类型等相关内容可以参考如下这篇博客
https://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/17465457

至此,C++工程中所有代码工具已经完成,下一步则需要生成dll

(4)生成DLL,放入Java工程调用

  • 生成dll,由于C++项目在最开始生成的是控制台应用程序,所以生成dll时需要更改属性 - 常规 - 配置类型 为动态库.dll,然后直接生成解决方案即可。 在这里插入图片描述
    注意:如果使用的jdk为64位版本,生成dll时平台也应选择x64,版本需要对应
  • 将所生成dll放入java工程目录
    在这里插入图片描述
  • 调用dll,代码如下
package java_dll;

public class javaclass {
	static {
		System.loadLibrary("java_dll");//调用dll
	}
	public static native int[] sum_func(int[] var1,int[] var2);
	public static void main(String[] args) {
		int[] var1 = {1,2,3};
		int[] var2 = {4,5,6};
		int[] sum;
		sum= sum_func(var1,var2);//调用函数
		
		//以下代码均为打印输出数据
		System.out.println("input 1:");		
		for (int i = 0; i < var1.length; i++) {		
			   System.out.print(var1[i] + ", ");  
		}
		System.out.println();		
		System.out.println("input 2:");
		for (int i = 0; i < var2.length; i++) {		
			   System.out.print(var2[i] + ", ");  
		}
		System.out.println();				
		System.out.println("output:");		
		for (int i = 0; i < sum.length; i++) {		
			   System.out.print(sum[i] + ", ");  
		}  
		System.out.println();		
	}
}

  • 输出结果
    在这里插入图片描述

本文就到此结束了,作者本身不是学计算机的,也未掌握Java或者C++,只是项目中用到了这个方法,便在此写出过程,以后备用。编程语言水平不高,如有错误敬请包涵。
ps 感谢实验室师兄师姐带我飞

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