我们经常遇到在native代码中处理数组的需求，JNI中数组的使用可以说是基本功。下面的例子演示了如何在JNI中获取数组的长度，JNI获取Java层的数组并使用等。

一、涉及API

1.1 GetArrayLength

jsize GetArrayLength(JNIEnv *env, jarray array);

返回数组中元素的数量。

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引171。

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

array：一个Java数组对象。

RETURNS:

返回数组的长度。

1.2 NewArray

ArrayType New<PrimitiveType>Array(JNIEnv *env, jsize length);

用于构造新原始数组对象的一系列操作。下表描述了特定的基本数组构造函数。您应该将NewArray替换为此表中的一个实际原始数组构造函数例程名称，并将ArrayType替换为该例程的相应数组类型。

NewArray 例程	数组类型
NewBooleanArray()	jbooleanArray
NewByteArray()	jbyteArray
NewCharArray()	jcharArray
NewShortArray()	jshortArray
NewIntArray()	jintArray
NewLongArray()	jlongArray
NewFloatArray()	jfloatArray
NewDoubleArray()	jdoubleArray

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引。

NewArray例程	Index
NewBooleanArray()	175
NewByteArray()	176
NewCharArray()	177
NewShortArray()	178
NewIntArray()	179
NewLongArray()	180
NewFloatArray()	181
NewDoubleArray()	182

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

length：数组长度。

RETURNS:

返回Java数组，如果无法构造数组，则返回NULL。

1.3 GetArrayElements

NativeType *Get<PrimitiveType>ArrayElements(JNIEnv *env, ArrayType array, jboolean *isCopy);

返回基本数组主体的一系列函数。结果有效，直到调用相应的ReleaseArrayElements()函数。由于返回的数组可能是Java数组的副本，因此在调用ReleaseArrayElements())之前，对返回数组所做的更改不一定会反映在原始数组中。

如果isCopy不为NULL，如果进行了复制，则*isCopy设置为JNI_TRUE; 如果没有复制，则设置为JNI_FALSE。

下表描述了特定的原始数组元素访问器。您应该进行以下替换：

将GetArrayElements替换为下表中的一个实际原始元素访问器例程名称。
将ArrayType替换为相应的数组类型。
将NativeType替换为该例程的相应本地类型。

无论如何在JVM中表示布尔数组，GetBooleanArrayElements()始终返回指向jbooleans的指针，每个字节表示一个元素（解包表示）。其他类型的所有数组都保证在内存中是连续的。

GetArrayElements例程	数组类型	本地类型
GetBooleanArrayElements()	jbooleanArray	jboolean
GetByteArrayElements()	jbyteArray	jbyte
GetCharArrayElements()	jcharArray	jchar
GetShortArrayElements()	jshortArray	jshort
GetIntArrayElements()	jintArray	jint
GetLongArrayElements()	jlongArray	jlong
GetFloatArrayElements()	jfloatArray	jfloat
GetDoubleArrayElements()	jdoubleArray	jdouble

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引。

GetArrayElements例程	Index
GetBooleanArrayElements()	183
GetByteArrayElements()	184
GetCharArrayElements()	185
GetShortArrayElements()	186
GetIntArrayElements()	187
GetLongArrayElements()	188
GetFloatArrayElements()	189
GetDoubleArrayElements()	190

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

array：一个Java字符串对象。

isCopy：指向布尔值的指针。

RETURNS:

返回指向数组元素的指针，如果操作失败则返回NULL。

1.4 ReleaseArrayElements

void Release<PrimitiveType>ArrayElements(JNIEnv *env, ArrayType array, NativeType *elems, jint mode);

一系列函数，通知VM本地代码不再需要访问elems。elems参数是使用相应的GetArrayElements()函数从数组派生的指针。如有必要，此函数会将对elems所做的所有更改复制回原始数组。

mode参数提供有关如何释放数组缓冲区的信息。如果elems不是数组中元素的副本，则mode无效。否则，模式会产生以下影响，如下表所示：

模式	行为
0	复制回内容并释放elems缓冲区
JNI_COMMIT	复制回内容，但不释放elems缓冲区
JNI_ABORT	释放缓冲区而不复制回可能的更改

在大多数情况下，程序员将“0”传递给mode参数，以确保固定和复制数组的一致行为。其他选项使程序员可以更好地控制内存管理，并且应该非常谨慎地使用。

下表描述了构成原始数组处理者系列的特定例程。您应该进行以下替换：

将ReleaseArrayElements替换为下表中的一个实际原始数组处理程序例程名称。
将ArrayType替换为相应的数组类型。
将NativeType替换为该例程的相应本地类型。

ReleaseArrayElements	数组类型	本地类型
ReleaseBooleanArrayElements()	jbooleanArray	jboolean
ReleaseByteArrayElements()	jbyteArray	jbyte
ReleaseCharArrayElements()	jcharArray	jchar
ReleaseShortArrayElements()	jshortArray	jshort
ReleaseIntArrayElements()	jintArray	jint
ReleaseLongArrayElements()	jlongArray	jlong
ReleaseFloatArrayElements()	jfloatArray	jfloat
ReleaseDoubleArrayElements()	jdoubleArray	jdouble

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引。

ReleaseArrayElements	索引
ReleaseBooleanArrayElements()	191
ReleaseByteArrayElements()	192
ReleaseCharArrayElements()	193
ReleaseShortArrayElements()	194
ReleaseIntArrayElements()	195
ReleaseLongArrayElements()	196
ReleaseFloatArrayElements()	197
ReleaseDoubleArrayElements()	198

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

array：一个Java数组对象。

elems：指向数组元素的指针。

mode：释放模式。

1.5 GetArrayRegion

void Get<PrimitiveType>ArrayRegion(JNIEnv *env, ArrayType array, jsize start, jsize len, NativeType *buf);

一组函数，将原始数组的某个区域复制到缓冲区中。

下表描述了特定的原始数组元素访问器，你应该做以下替换：

将GetArrayRegion替换为下表中的一个实际原始元素访问器例程名称。
将ArrayType替换为相应的数组类型。
将NativeType替换为该例程的相应本地类型。

GetArrayRegion	数组类型	本地类型
GetBooleanArrayRegion()	jbooleanArray	jboolean
GetByteArrayRegion()	jbyteArray	jbyte
GetCharArrayRegion()	jcharArray	jchar
GetShortArrayRegion()	jshortArray	jshort
GetIntArrayRegion()	jintArray	jint
GetLongArrayRegion()	jlongArray	jlong
GetFloatArrayRegion()	jfloatArray	jloat
GetDoubleArrayRegion()	jdoubleArray	jdouble

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引。

GetArrayRegion	索引
GetBooleanArrayRegion()	199
GetByteArrayRegion()	200
GetCharArrayRegion()	201
GetShortArrayRegion()	202
GetIntArrayRegion()	203
GetLongArrayRegion()	204
GetFloatArrayRegion()	205
GetDoubleArrayRegion()	206

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

array：一个Java数组。

start：起始索引。

len：要复制的元素数。

buf：目标缓冲区。

THROWS:

ArrayIndexOutOfBoundsException: 如果区域中的某个索引无效。

1.6 SetArrayRegion

void Set<PrimitiveType>ArrayRegion(JNIEnv *env, ArrayType array, jsize start, jsize len, const NativeType *buf);

一组函数，用于从缓冲区中复制回原始数组的某个区域。

下表描述了特定的原始数组元素访问器。您应该进行以下替换：

将SetArrayRegion替换为下表中的一个实际原始元素访问器例程名称。
将ArrayType替换为相应的数组类型。
将NativeType替换为该例程的相应本地类型。

SetArrayRegion	数组类型	本地类型
SetBooleanArrayRegion()	jbooleanArray	jboolean
SetByteArrayRegion()	jbyteArray	jbyte
SetCharArrayRegion()	jcharArray	jchar
SetShortArrayRegion()	jshortArray	jshort
SetIntArrayRegion()	jintArray	jint
SetLongArrayRegion()	jlongArray	jlong
SetFloatArrayRegion()	jfloatArray	jfloat
SetDoubleArrayRegion()	jdoubleArray	jdouble

LINKAGE:

JNIEnv接口函数表中的索引。

SetArrayRegion	索引
SetBooleanArrayRegion()	207
SetByteArrayRegion()	208
SetCharArrayRegion()	209
SetShortArrayRegion()	210
SetIntArrayRegion()	211
SetLongArrayRegion()	212
SetFloatArrayRegion()	213
SetDoubleArrayRegion()	214

PARAMETERS:

env：JNI接口指针。

array：一个Java数组。

start：起始索引。

len：要复制的元素数。

buf：源缓冲区。

THROWS:

ArrayIndexOutOfBoundsException: 如果区域中的某个索引无效。

注意：

从JDK/JRE 1.1开始，程序员可以使用Get/ReleaseArrayElements函数来获取指向原始数组元素的指针。如果VM支持固定，则返回指向原始数据的指针; 否则，制作副本。从JDK/JRE 1.3开始引入的新功能允许本地代码获取指向数组元素的直接指针，即使VM不支持固定。

二、实际使用

本实例通过在native代码中修改传入的数组，观察不同的JNI函数的作用。我们不难发现GetIntArrayElements和ReleaseIntArrayElements要成对使用，如果乱用，会出现意想不到的问题。同时在ReleaseIntArrayElements函数中试验了参数JNI_ABORT，发现native修改并未生效。最后验证了GetIntArrayRegion、SetIntArrayRegion和NewIntArray。这些函数都是我们在JNI操作数组中经常遇到的。

package ndk.example.com.ndkexample;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "Main";

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    private int[] mTestIntArr = new int[]{0, 1, 2, 3, 4, 5};

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);
        tv.setText("数组使用...");

        Log.d(TAG, "before nativeModifyIntArr test[0]=" + mTestIntArr[0]);
        nativeModifyIntArr(mTestIntArr);
        Log.d(TAG, "after nativeModifyIntArr test[0]=" + mTestIntArr[0]);

        Log.d(TAG, "before nativeReadIntArr test[0]=" + mTestIntArr[0]);
        nativeReadIntArr(mTestIntArr);
        Log.d(TAG, "after nativeReadIntArr test[0]=" + mTestIntArr[0]);

        Log.d(TAG, "before nativeModifyIntArr1 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);
        nativeModifyIntArr1(mTestIntArr);
        Log.d(TAG, "after nativeModifyIntArr1 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);

        Log.d(TAG, "before nativeReadIntArr1 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);
        nativeReadIntArr1(mTestIntArr);
        Log.d(TAG, "after nativeReadIntArr1 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);

        Log.d(TAG, "before nativeModifyIntArr2 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);
        nativeModifyIntArr2(mTestIntArr);
        Log.d(TAG, "after nativeModifyIntArr2 test[0]=" + mTestIntArr[0] + ",test[1]=" + mTestIntArr[1]);

        mTestIntArr = nativeArr();
        for (int ele : mTestIntArr) {
            Log.d(TAG, "after nativeArr ele=" + ele);
        }

    }

    public native void nativeModifyIntArr(int[] arr);

    public native void nativeModifyIntArr1(int[] arr);

    public native void nativeModifyIntArr2(int[] arr);

    public native void nativeReadIntArr1(int[] arr);

    public native void nativeReadIntArr(int[] arr);

    public native int[] nativeArr();

}

Native代码：

#include <jni.h>
#include <string.h>
#include <android/log.h>

#define TAG "Native"
#define LOGI(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, __VA_ARGS__))
#define LOGE(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, __VA_ARGS__))

extern "C" {

JNIEXPORT void JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeModifyIntArr(JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arr_) {
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(arr_, NULL);
    if (NULL != arr) {
        arr[0] = 1000;
        env->ReleaseIntArrayElements(arr_, arr, 0);
    }
}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeReadIntArr(JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arr_) {
    //此代码会报错，无法设置* isCopy = JNI_TRUE
    //jint *arr = env->GetIntArrayElements(arr_, reinterpret_cast<jboolean *>(JNI_TRUE));
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(arr_, NULL);
    if (NULL != arr) {
        arr[0] = -1000;
        env->ReleaseIntArrayElements(arr_, arr, JNI_ABORT);
    }
}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeModifyIntArr1(JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arr_) {
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(arr_, NULL);
    if (NULL != arr) {
        arr[0] = -1000;
        env->ReleaseIntArrayElements(arr_, arr, JNI_COMMIT);
        arr[1] = -1000;
        env->ReleaseIntArrayElements(arr_, arr, 0);
    }
}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeReadIntArr1(JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arr_) {
    jint len = env->GetArrayLength(arr_);
    LOGI("array len=%d", len);
    jint *buf = new jint[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        buf[i] = 0;
    }
    env->GetIntArrayRegion(arr_, 0, len, buf);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        LOGI("buf[%d]=%d", i, buf[i]);
    }
}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeModifyIntArr2(JNIEnv *env, jobject instance, jintArray arr_) {
    jint len = env->GetArrayLength(arr_);
    jint *buf = new jint[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        buf[i] = 0;
    }
    env->SetIntArrayRegion(arr_, 0, len, buf);
}

JNIEXPORT jintArray JNICALL
Java_ndk_example_com_ndkexample_MainActivity_nativeArr(JNIEnv *env, jobject instance) {
    int len = 3;
    jintArray intArr = env->NewIntArray(len);
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(intArr, NULL);
    if (NULL != arr) {
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            arr[i] = 99;
        }
        env->ReleaseIntArrayElements(intArr, arr, 0);
    }

    return intArr;
}

}

运行结果

10-16 11:14:53.319 28150-28150/? D/Main: before nativeModifyIntArr test[0]=0
    after nativeModifyIntArr test[0]=1000
    before nativeReadIntArr test[0]=1000
    after nativeReadIntArr test[0]=1000
    before nativeModifyIntArr1 test[0]=1000,test[1]=1
    after nativeModifyIntArr1 test[0]=-1000,test[1]=-1000
    before nativeReadIntArr1 test[0]=-1000,test[1]=-1000
10-16 11:14:53.320 28150-28150/? I/Native: array len=6
    buf[0]=-1000
    buf[1]=-1000
    buf[2]=2
    buf[3]=3
    buf[4]=4
    buf[5]=5
10-16 11:14:53.320 28150-28150/? D/Main: after nativeReadIntArr1 test[0]=-1000,test[1]=-1000
    before nativeModifyIntArr2 test[0]=-1000,test[1]=-1000
    after nativeModifyIntArr2 test[0]=0,test[1]=0
    after nativeArr ele=99
    after nativeArr ele=99
    after nativeArr ele=99

tyyj90

发布了64 篇原创文章 · 获赞 42 · 访问量 11万+

私信关注

【JNI编程】JNI数组使用

一、涉及API

1.1 GetArrayLength

1.2 NewArray

1.3 GetArrayElements

1.4 ReleaseArrayElements

1.5 GetArrayRegion

1.6 SetArrayRegion

二、实际使用

猜你喜欢