CN107832056A - 基于jni的c++中java函数调用方法 - Google Patents

Abstract

一种C++与JAVA函数相互调用方法，包括以下步骤：使用C++可变参数模板和模板特化，实现编译期JNI数据类型签名的字符串值字面对象，并预置JNI支持的数据类型签名，建立JNI接口；调用JAVA函数后，使用C++可变参数模板和模板特化实现C++、JNI直接的数据类型转换和生成函数签名；进行函数执行结果从JNI数据类型转换为C++数据类型，最终返回结果。采用本发明的方法，实现C++、JAVA无缝调用，并隐藏了JNI的调用过程，开发人员不必去学习JNI开发也不必去编写沉长的JNI函数调用签名也能完成C++与JAVA的交互，大大减少工作量并提高程序的可维护性和稳定性，节省人力成本。

Description

基于JNI的C++中JAVA函数调用方法

技术领域

本发明涉及一种跨语言函数调用方法，尤其涉及基于JNI（Java NativeInterface）的C++中JAVA函数调用方法。

背景技术

在进行跨平台开发中，为了能够实现代码的高度复用，往往都会使用C++来开发核心功能，然后使用各个平台原生语言来实现核心功能与平台的交互，比如android游戏开发，核心游戏逻辑使用C++开发，平台部分使用Java开发。因为游戏是在平台之上运行的，所以游戏逻辑和平台肯定会有所交互，目前C++和JAVA主流的交互方法是使用JNI来调用JAVA函数，但是要真正的实现调用，开发人员必须清楚C++数据类型、JNI数据类型、JAVA数据类型并且还需要了解这些类型是如何对应和转换的，并且还需要清楚的知道如何编写JNI函数签名。而且编写具体交互逻辑的时候的步骤为：

步骤①.通过C++、JNI、JAVA数据类型的映射关系手动编写函数签名。

步骤②.手动编写C++、JNI、JAVA每一种数据类型的转换。

步骤③.查找函数并调用。

步骤④.手动转换函数返回结果。

以上步骤为每调用一个函数都要写一遍。随着函数数目增加，工作量和代码维护量将大幅增加，同时出错的概率也大大增加。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于JNI的C++中JAVA函数调用方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于JNI的C++与JAVA调用方法，其包括以下步骤：

使用C++可变参数模板和模板特化，实现编译期JNI数据类型签名的字符串值字面对象，并预置JNI支持的数据类型签名，建立JNI接口；

调用JAVA函数后，使用C++可变参数模板和模板特化实现C++、JNI直接的数据类型转换和生成函数签名；

进行函数执行结果从JNI数据类型转换为C++数据类型，最终返回结果。

上述的基于JNI的C++中JAVA函数调用方法，其中：所述的实现编译期字符串字面对象的实现原理为利用C++可变参数模板的特性以及模板特化特性实现模板递归，每一层递归保存一个静态字符，最终整套递归就是一个完整的字符串字面值对象。JNI数据类型是有限的，然后通过编译期字符串字面对象预置JNI数据类型签名。以供通过C++对象映射JNI对象。本发明提供一套JNI接口，用于给开发人员调用java函数，通过C++模板实现模板递归和特化，实现JNI数据类型签名字符串字面值对象，并预置JNI支持的数据类型签名，开发人员调用JAVA方法后，使用C++模板特化和可变参数特性推导出参数对应的JNI数据类型签名字符串字面值对象，使用模板递归连接数据类型签名生成最终的函数签名。该操作是在程序编译期完成的。如果使用的数据类型不被支持，编译将不会通过。通过自动生成的函数签名调用JNI接口查找函数，找到函数后，使用可变参数模板和模板特化实现C++到JNI的数据类型转换，使用转换过后的参数进行函数调用，并自动进行函数执行结果从JNI数据类型转换为C++数据类型，最终返回结果。

C++ 与JNI数据类型相互转换的实现原理为，通过模板特化，由编译器推导出数据类型对应的模板特化，具体数据具体转换。

本发明的优点主要体现在：不必具体去了解JAVA、JNI数据类型，只需要了解程序接口说明文档。自动进行C++、JNI之间的数据类型转换，自动生成函数签名，自动查找并调用JAVA函数并返回函数执行结果，采用本发明的方法，开发人员不用再去了解JNI和Java的数据类型，不必编写沉长数据类型转换，不必学习JNI开发，不必编写每个Java函数的签名。这一切都由本发明自动完成，开发人员可能只需要调用一个接口就能完成上面的所有功能。大大减少工作量并提高程序的可维护行和稳定性，节省人力成本。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

下面对本发明的基于JNI的C++中JAVA函数调用方法进行详细描述，

首先，在步骤①. 通过C++可变参数模板特性实现编译期字符串值字面对象。在该步骤中，使用C++模板实现模板递归和特化，生成保存JNI数据类型签名的字符串字面值对象。

在步骤②. 通过C++模板元编程特化出C++数据类型到JNI数据的映射关系和转换函数。

在步骤③. 通过C++模板元编程特化出JNI数据类型到C++数据类型的映射关系和转换函数。

在步骤④. 通过C++模板元编程特化出C++数组类型到JNI数组类型的转换函数。

在步骤⑤. 通过C++可变参数模板特性和模板特化实现C++与JNI不定参数函数的调用。

在步骤⑥. 开发人员调用JAVA方法的时候，传入JAVA的类路径，方法名，以及参数（C++类型），根据参数的个数和类型自动推导出参数签名，根据返回值类型推导出返回值签名，然后通过参数签名和返回值签名组成了函数签名。

在步骤⑦. 通过函数签名调用JNI接口查找JAVA函数。

在步骤⑧. 找到JAVA函数后，使用C++可变参数模板和模板特化实现C++到JNI的数据类型转换，使用转换过后的JNI的数据类型进行JAVA函数调用。

在步骤⑨. 自动进行函数执行结果从JNI数据类型转换为C++数据类型，最终返回结果。

所述的实现编译期字符串字面对象的实现原理为利用C++可变参数模板的特性以及模板特化特性实现模板递归，每一层递归保存一个静态字符，最终整套递归就是一个完整的字符串字面值对象。JNI数据类型是有限的，然后通过编译期字符串字面对象预置JNI数据类型签名。以供通过C++对象映射JNI对象。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于JNI的C++中JAVA函数调用方法，包括以下步骤：

使用C++可变参数模板和模板特化，实现编译期JNI数据类型签名的字符串值字面对象，并预置JNI支持的数据类型签名，建立JNI接口；

调用JAVA函数后，使用C++可变参数模板和模板特化实现C++、JNI直接的数据类型转换和生成函数签名；

进行函数执行结果从JNI数据类型转换为C++数据类型，最终返回结果。

2.根据权利要求1所述的基于JNI的C++中JAVA函数调用方法，其特征在于，所述实现编译期JNI数据类型签名的字符串值字面对象的步骤，包括，利用C++可变参数模板的特性以及模板特化特性实现模板递归，每一层递归保存一个静态字符，最终整套递归就是一个完整的字符串字面值对象；通过编译期字符串字面对象预置JNI数据类型签名，以供通过C++对象映射JNI对象。

3.根据权利要求1所述的基于JNI的C++中JAVA函数调用方法，其特征在于，所述使用C++可变参数模板和模板特化实现C++、JNI直接的数据类型自动转换的步骤，进一步包括，

通过C++模板元编程特化出C++数据类型到JNI数据的映射关系和转换函数；

通过C++模板元编程特化出JNI数据类型到C++数据类型的映射贵姓和转换函数；

通过C++模板元编程特化出C++数组类型到JNI数组类型的转换函数；

通过C++可变参数模板特性和模板特化实现C++与JNI不定参数函数的调用。

4.根据权利要求1所述的基于JNI的C++中JAVA函数调用方法，其特征在于，所述生成函数签名，进一步包括，在调用JAVA方法时，传入JAVA的类路径，方法名，以及参数（C++类型）；根据参数的个数和类型推导出参数签名，根据返回值类型推导出返回值签名；然后通过参数签名和返回值签名组成了函数签名。