Java如何利用JNI调用C++（简略介绍及步骤）

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Java如何利用JNI调用C++（简略介绍及步骤）

使用软件：

Java IDE：Jetbrain Intellij IDEA 2022.2

C++ IDE: Jetbrain CLion 2022.2.3

一、原理介绍

1、JNI是Java Native Interface的缩写，通过使用Java本地接口书写程序，可以确保代码在不同的平台上方便移植。从Java1.1开始，JNI标准成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言，尤其是C和C++而设计的，但是它并不妨碍你使用其他编程语言，只要调用约定受支持就可以了。值得一提的是，JNI只是Java对外的一份说明书，告诉外界如何与Java交流，并不能用JNI去约束Java去遵守其他语言的规范。

2、要清楚Java如何从C++那里获取到需要的方法（函数），首先C++需要知道所编写Java程序对应JNI规范，然后在自己程序中遵循这个规范（JNI），才能跟随Java来实现自身的方法（函数）。

3、Java和C++毕竟是两个世界的人（虽然Java是用C++语言写的底层），尽管JNI是所有语言都知道的规范，但是C++还是无法知道Java需要它自己做什么。所以Java若想要C++帮忙，首先将自身的方法（也就是我们都知道的.java文件）交给Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM），JVM生成一份.class文件，这是一份二进制文件，也就是Java的机器语言，可以让其他所有的程序语言都可以获取到Java的程序内容，但还是没有办法直接读取。所以想要C++能读懂Java的意思，我们需要将Java生成一份C++能看懂的文件（也就是.h后缀文件），C++拿到这份文件后，就可以理解到了Java的意思，当作规范来使用，就能实现Java的意图了。

4、C++在自己世界里实现了Java所需要的方法（函数）之后，由于是.cpp，这时Java又看不懂了，C++没办法写出.class文件。这时候就需要一个神器来帮忙了，就是动态链接库（Dynamic Link Library，DLL），DLL想办法将C++实现的方法（函数）存到了文件(.dll)中，Java本身的变量环境中就有这个文件，所以导出的.dll文件放到Java本身环境中，Java就能够使用DLL，也就使用了C++的方法。

二、详细步骤

本次操作是根据网上资料各种参考而得，但由于实践的时候出现多次错误，所以内容也与其他帖子略有不同，对程序的名字也有改动，将在文章最后给出参考资料及原文链接，感谢互联网上每一位无私分享的作者！

如有侵权，请私信或留言，我立即删除相关内容！

步骤一：编写Java类

首先建立一个Java接口，附带一个native类型的接口，接口命名为sayHello（如下方代码所示），其中native是JNI标准的关键字，表示此方法是由外部其他语言实现的，此处只能起一个声明作用。自定义sayHello的方法，用来供C++语言实现。

public class HelloCpp {
    static {
        System.loadLibrary("libhello");
    }

    public native void sayHelloCpp();

    public static void main(String[] args) {
        new HelloCpp().sayHelloCpp();
    }
}

在这里插入图片描述
① 静态代码块，可以引入dll文件 ② 这里为声明，不是实现也就是前面说的native是一个声明作用 ③native关键字是对外部实现接口的声明

新建目录
jni
，用于存储生成的头文件，也可以不建，待会快捷工具可以自动生成。
新建目录
lib
，用于存放C/C++编译的动态库文件。后续有大用！！

步骤二：生成.h文件

在此之前，我们可以添加一个快捷工具生成

.h

头文件，在Settings→Tools→External Tools中新建，Name和Description随意填写，但Name会在下面用到。重要的是下面三个：

· Program内容 $JDK $ /bin/javah

· Arguments内容 -classpath OutputPath -d ./jni $FileClass $

· Working directory内容 $ProjectFileDir $

在这里插入图片描述

在完成工具建立后，我们对程序进行build Project ，然后我们在类HelloCpp上点击鼠标右键
External Tools
–
GenerateHeader
生成头文件，就可以在jni目录就生成`HelloCpp.h的文件了

在这里插入图片描述

步骤三：CLion软件设置

一、新建项目

在CLion同样新建项目，命名为
hello
，Language standard随意选择，Library type选择shared

在这里插入图片描述

在Settings–Build, Execution, Deployment–CMake中将Build directory修改为build/debug，同样添加Release并进行类似的设置。

二、拷贝.h文件

在项目下建立一个文件夹jni，将HelloCpp.h拷贝到jni文件夹下（也可以将java项目下的jni文件夹直接复制到这个项目下）

在这里插入图片描述

HelloCpp.h内容如图所示

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#ifdef __cplusplus}
#endif                //此处兼容c语言

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloCpp_sayHelloCpp
  (JNIEnv *, jobject);// 转换的Java接口函数

三、复制include文件夹

将Java目录下的include文件夹复制到了当前项目的文件夹下，include文件夹可以在java的安装目录中寻找，我的include文件夹在java安装目录中

在这里插入图片描述

（也可以只将jni.h、jni_md.h等文件复制过来，此处只是为了方便，视个人情况而定）

四、配置CMakeLists.txt

include_directories 为可以包含的文件路径，这样就可以只用写#include “jni.h”，而不是#include “include\jni.h”

五、方法（函数）程序实现

拷贝HelloCpp.h中 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloCpp_sayHelloCpp (JNIEnv *, jobject);也就是Java的接口函数到.cpp中

#include "HelloCpp.h"
#include "jni.h"
#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloCpp_sayHelloCpp
(JNIEnv *, jobject){
    printf("Hello JNI!\n");
} //本处实现为：输出Hello JNI!

六、编译library.cpp

Build Project 这个项目，即可生成相应的dll文件，由前面设置可知在build\debug 下即可找到libhello.dll （lib+hello）

此时，Clion的工作已经完成。

步骤四：编译与运行

复制上面生成的libhello.dll文件到IntelliJ IDEA下的lib目录（前面新建的一个文件夹）

在编辑运行配置，选择右上角的
Modify options
–
Add VM options
，添加
-Djava.library.path=$ProjectFileDir$/lib

在这里插入图片描述

最后运行Java项目，会打印Hello JNI。基本上利用Java调用C++基本操作已经全部完成。

后面更新native接口进需要重新生成头文件，并将jni目录复制到CLion中。

如果只是更新native的实现，需要将动态库从CLion项目中复制到IntelliJ IDEA中。

参考资料：

一、

枫竹梦

使用IntelliJ IDEA和CLion开发JNI环境搭建

原文链接：https://blog.csdn.net/furzoom/article/details/113485341

二、

KITE

Java调用C++的步骤和一些自己的见解（详细款式）

原文链接：https://blog.csdn.net/syusyusyu1/article/details/127097397