JNI内两种方式从C/C++中传递一维、二维、三维数组数据至Java层详细梳理

目录

0 前言

1 准备工作介绍

2 一维数组

2.1 return形式

2.2 参数形式

3 二维数组

3.1 return形式

3.2 参数形式

4 三维数组

4.1 return形式

4.2 参数形式

5 测试代码

6 结果说明

---

0 前言

        就如之前我写过的一篇文章【JNI内形参从C代码中获取返回值并返回到Java层使用】中所描述的一样，JNI编程往往需要考虑的就是如何将C/C++中计算分析得到的数据传递至Java层。传递的方式就有两种：①直接通过函数return出来；②再就是通过形参获取得到。在以上文章内介绍了int值得传递情况，这篇文章则具体讲述数组得传递方式和操作，包括一维数组、二维数组以及三维数组，数组使用到三维基本满足了绝大部分的使用需求了。

        之所以写这篇文章，也是因为检索了很久对于数组在JNI内传递数据方式只看到第一种通过return方式传递的。为此就将自己工作整理出来，实现数组通过形参的方式传递数据给java层。

1 准备工作介绍

        在写测试案例之前需要有系列的准备工作，由于这不是重点，该部分我简单介绍一下。首先需要创建java工程，然后编写java文件，生成JNI头文件，最后编译成动态库。这里面具体可以参考：【IntelliJ IDEA平台下JNI编程（一）—HelloWorld篇_idea jni_走召大爷的博客-CSDN博客】

        本次编写环境Ubuntu18.04 、gcc7.5.0、生成.so动态库、IDEA平台。以下分别介绍在jni层不同维度数组不同形式传递数据的代码写法，具体介绍可以看代码内部注释。

2 一维数组

2.1 return形式

//一维数组  return形式向JAVA传递数据
JNIEXPORT jdoubleArray Java_com_test_java_JNItest_test0(JNIEnv *env, jobject)
{int n = 3;	//构造/模拟一个数组double test[3] = {0.0,1.0,2.0};//定义一维数组，数组元素个数为n=3jdoubleArray one = env->NewDoubleArray(n);env->SetDoubleArrayRegion(one,0,n,test);	return one;}

2.2 参数形式

//一维数组  形参向JAVA传递数据
JNIEXPORT jint Java_com_test_java_JNItest_test3
(JNIEnv *env, jobject,jdoubleArray result)
{int n = 3;//构造/模拟一个数组double test[3] = {0.0,1.0,2.0};env->SetDoubleArrayRegion(result,0,n,test);	return 0;	
}

3 二维数组

3.1 return形式

//二维数组  return形式向JAVA传递数据
JNIEXPORT jobjectArray Java_com_test_java_JNItest_test1(JNIEnv *env, jobject)
{//构造二维数组double test[2][3] = {{1.0,2.0,3.0},{3.0,3.0,6.0}};//一维数组  类型定义jclass ArrCls1 = env->FindClass("[D");  //创建一个有polygonpointNum个元素，每个元素的值是NULL的一维数组的数组  jobjectArray second = env->NewObjectArray(2, ArrCls1, NULL);  //等同二维数组//对于二维数组其内容是每一个一维数组，那么就循环定义一维数组，直接存入结果里面  //对于测试的二维数组：其为2x3固定的，不然通过下面循环可以获取变长的数组内容for(int i = 0;i < 2;i++){	int num = 3;//定义一维数组，数组元素个数为num=3jdoubleArray darr = env->NewDoubleArray(num);//将test的内容赋值给darrenv->SetDoubleArrayRegion(darr, 0, num, test[i]);//然后再将darr一维数组内容直接按顺序赋值给second二维数组env->SetObjectArrayElement(second, i, darr);  //删除临时元素darr数组  env->DeleteLocalRef(darr); }		return second;}

3.2 参数形式

//二维数组  形参向JAVA传递数据
JNIEXPORT jint Java_com_test_java_JNItest_test4(JNIEnv *env, jobject, jobjectArray  result)
{//构造二维数组double test[2][3] = {{1.0,2.0,3.0},{3.0,3.0,6.0}};//对于二维数组其内容是每一个一维数组，那么就循环定义一维数组，直接存入结果里面  //对于测试的二维数组：其为2x3固定的，不然通过下面循环可以获取变长的数组内容for(int i = 0;i < 2;i++){	int num = 3;//定义一维数组，数组元素个数为num=3jdoubleArray darr = env->NewDoubleArray(num);//将test的内容赋值给darrenv->SetDoubleArrayRegion(darr, 0, num, test[i]);//然后再将darr一维数组内容直接按顺序赋值给二维结果数组，如此就将c/c++内部的数组内容通过result传递到java层了env->SetObjectArrayElement(result, i, darr);  //删除临时元素darr数组  env->DeleteLocalRef(darr); }		return 0;}

4 三维数组

4.1 return形式

//三维数组  return形式向JAVA传递数据
JNIEXPORT jobjectArray Java_com_test_java_JNItest_test2(JNIEnv *env, jobject)
{//构造一个三维数组，示例为两个多边形，每个多边形3个顶点，每个顶点由x，y组成double test[2][3][2] = {{{1.0,2.0},{3.0,5.0},{2.0,4.0}},{{1.0,2.0},{3.0,5.0},{2.0,4.0}}};int polygonNum = 2;//二维数组类型定义jclass ArrCls2 = env->FindClass("[[D");          //实例化三维数组对象，第一个参数数据的大小，第二个参数用来实例化用的类是一个二维数组，也就是数组里的每个元素都是一个二维数组    	  jobjectArray three = env->NewObjectArray(polygonNum, ArrCls2, NULL);  //这样three就是一个三维数组。for(int i = 0;i < polygonNum;i++)  { int polygonpointNum =  3;//一维数组  类型定义jclass ArrCls1 = env->FindClass("[D");  //创建一个有polygonpointNum个元素，每个元素的值是NULL的一维数组的数组  jobjectArray second = env->NewObjectArray(polygonpointNum, ArrCls1, NULL);  //等同二维数组for (int j = 0; j < polygonpointNum; j++) {  jdouble tmp[2]; //构造每一个一维存储单元/* make sure it is large enough! */tmp[0] = test[i][j][0];  tmp[1] = test[i][j][1];    //也可以不构造和赋值，后面one的赋值可以env->SetDoubleArrayRegion(one, 0, 2, test[i][j]);也可以的 //定义有两个元素的一维数组jdoubleArray one = env->NewDoubleArray(2);  //把tmp里数据从0开始传递2个到one里 env->SetDoubleArrayRegion(one, 0, 2, tmp);  //给二维数组second的第j个元素设置值  env->SetObjectArrayElement(second, j, one);  //注意理解内容填充（数组初始化）//删除临时元素one数组  env->DeleteLocalRef(one);  }  //给三维数组里的第i个元素设置值，值是一个有一个元素组成的二维数据env->SetObjectArrayElement(three, i, second);  //删除临时元素二维数组  env->DeleteLocalRef(second);  } return three;
}

4.2 参数形式

//三维数组  形参向JAVA传递数据
JNIEXPORT jint Java_com_test_java_JNItest_test5(JNIEnv *env, jobject, jobjectArray  result)
{//构造一个三维数组，示例为两个多边形，每个多边形3个顶点，每个顶点由x，y组成double test[2][3][2] = {{{1.0,2.0},{3.0,5.0},{2.0,4.0}},{{1.0,2.0},{3.0,5.0},{2.0,4.0}}};int polygonNum = 2;for(int i = 0;i < polygonNum;i++)  { int polygonpointNum =  3;//一维数组  类型jclass arrClass = env->FindClass("[D");  //创建一个有polygonpointNum个元素，每个元素的值是NULL的一维数组的数组  jobjectArray second = env->NewObjectArray(polygonpointNum, arrClass, NULL);  //等同二维数组//给一维数据填充值  for (int j = 0; j < polygonpointNum; j++) {  jdouble tmp[2]; //构造每一个一维存储单元tmp[0] = test[i][j][0];  tmp[1] = test[i][j][1]; //也可以不构造和赋值，后面one的赋值可以env->SetDoubleArrayRegion(one, 0, 2, test[i][j]);也可以的//创建一个有2个元素的一维数组jdoubleArray one = env->NewDoubleArray(2);  //把tmp里数据从0开始传递2个到one里  env->SetDoubleArrayRegion(one, 0, 2, tmp);  //给二维数组second的第j个元素设置值  env->SetObjectArrayElement(second, j, one);  //注意理解内容填充（数组初始化）//删除临时元素one数组  env->DeleteLocalRef(one);  }  //给需要传出的三维数组里的每个元素设置值，值是一个有一个元素组成的二维数据env->SetObjectArrayElement(result, i, second);  //删除临时元素二维数组  env->DeleteLocalRef(second);  } return 0;}

5 测试代码

        在java内的测试代码如下：

package com.test.java;/*** @author yh* @version 1.0* @date 23-3-6 下午8:58*/
public class JNItest {static {System.load("/root/workspace-yh/javaProjectTest/jni/libjnitest.so");}public native double[] test0();public native double[][] test1();public native double[][][] test2();public native int test3(double[] result);public native int test4(double[][] result);public native int test5(double[][][] result);public void printOneArray(double[] t){int n = t.length;for(int i = 0;i < n;i++){System.out.println(t[i]);}}public void printSecondArray(double[][] t){int n = t.length;for(int i = 0;i < n;i++){int m = t[i].length;String temp = "";for(int j = 0;j < m;j++){temp += t[i][j]+",";}System.out.println(temp);}}public void printThreeArray(double[][][] t){int n = t.length;for(int i = 0;i < n;i++){int m = t[i].length;for(int j = 0;j < m;j++){String temp = "";int k = t[i][j].length;for(int l = 0;l < k;l++){temp += t[i][j][l]+",";}System.out.println(temp);}}}public  static void main(String[] args){JNItest JNI = new JNItest();double[] a3 = new double[3];double[][] a4 = new double[2][2];double[][][] a5 = new double[2][3][2];System.out.println("-------------------test0-----------------");double[] a0 = JNI.test0();JNI.printOneArray(a0);System.out.println("-------------------test3-----------------");int rnt3 = JNI.test3(a3);JNI.printOneArray(a3);System.out.println("-------------------test1-----------------");double[][]a1 = JNI.test1();JNI.printSecondArray(a1);System.out.println("-------------------test4-----------------");int rnt4 = JNI.test4(a4);JNI.printSecondArray(a4);System.out.println("-------------------test2-----------------");double[][][]a2 = JNI.test2();JNI.printThreeArray(a2);System.out.println("-------------------test5-----------------");int rnt5 = JNI.test5(a5);JNI.printThreeArray(a5);}    }

6 结果说明

        直接执行main函数，控制台打印信息：

         根据结果可以看到，两种方式均把c/c++层数据传递到了java层了。那么后面根据工程需要想怎么传递数据就怎么传递数据，想怎么使用接口就怎么设计接口了。

参考文章：

JNI 返回二维、三维，char、float、int、long型数组到java层_谢文浩博客-CSDN博客_jni 返回二维数组

Android Studio开发之JNI层开发 --- jni层返回二维数组对象_Jimmy-CSDN博客_jni 返回二维数组

android jni jobjectArray存储输出不同类型的数据_阿文的博客-CSDN博客_jni jobjectarray