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): 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,屏蔽系统的差异(Windows下dll,Linux下so)
		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.

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).