JNI中的数组操作与传递

# 1. JNI简介

## 1.1 JNI概念及作用

JNI（Java Native Interface）是Java提供的一种用于与底层（C/C++）代码交互的接口，它允许Java代码调用本地代码，也可以使本地代码调用Java代码。JNI在跨平台开发、性能优化、系统底层功能调用等方面发挥着重要作用。

## 1.2 JNI与Java的交互方式

JNI提供了一套标准的编程规范，通过JNI，Java代码可以调用本地代码，实现与底层语言的交互。而本地代码也可以通过JNI机制调用Java代码，实现对Java类和对象的操作。

JNI的交互方式主要包括以下几个步骤：
1. 编写Java代码：定义本地方法，并声明native关键字。
2. 使用`javac`编译Java代码，生成.class文件。
3. 使用`javah`生成头文件，包含了Java本地方法的声明。
4. 根据生成的头文件编写本地代码实现。
5. 编写包含`JNI_OnLoad`函数的本地库加载代码。
6. 使用`gcc`等工具编译本地代码，生成动态链接库或静态库。
7. 运行Java程序时，使用`java -Djava.library.path`指定本地库路径。

以上是JNI与Java的基本交互方式，通过这种方式，Java代码可以与底层代码进行数据传递和函数调用。接下来，我们将重点探讨在JNI中的数组操作与传递。

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# 2. JNI中的数组传递

JNI中的数组传递是Java和Native代码之间进行数据交互的重要方式之一。在JNI中，我们可以将Java中的数组传递给Native代码进行处理，也可以将Native代码中创建的数组传递回Java中。本章将详细介绍JNI中的数组传递的相关知识和操作。

### 2.1 Java数组到Native代码的传递

在JNI中，将Java数组传递给Native代码可以通过函数参数进行实现。在Native方法的声明中，我们可以使用`jarray`类型作为参数类型来表示Java数组，这包括基本类型数组和引用类型数组。具体的参数类型如下：

- `jbooleanArray`: 用于表示Java的`boolean[]`类型
- `jbyteArray`: 用于表示Java的`byte[]`类型
- `jcharArray`: 用于表示Java的`char[]`类型
- `jshortArray`: 用于表示Java的`short[]`类型
- `jintArray`: 用于表示Java的`int[]`类型
- `jlongArray`: 用于表示Java的`long[]`类型
- `jfloatArray`: 用于表示Java的`float[]`类型
- `jdoubleArray`: 用于表示Java的`double[]`类型
- `jobjectArray`: 用于表示Java的引用类型的数组，例如`String[]`等

在Java代码中，我们可以通过JNI的`New<Type>Array`函数创建一个指定类型的数组，并通过JNI的`Set<Type>ArrayRegion`函数将元素拷贝到数组中。然后，我们可以通过函数参数将数组传递给Native代码进行处理。

下面是一个示例，展示了将Java的`int`数组传递到Native代码并进行计算的过程：

#### Java代码

public class JNIArrayExample {
    static {
        System.loadLibrary("native");
    }

    private native int sumIntArray(int[] array);

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        JNIArrayExample example = new JNIArrayExample();
        int sum = example.sumIntArray(arr);
        System.out.println("Sum: " + sum);
    }
}

#### Native代码

#include <jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL Java_JNIArrayExample_sumIntArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray array) {
    jint *elements = (*env)->GetIntArrayElements(env, array, NULL);
    jsize length = (*env)->GetArrayLength(env, array);
    jint sum = 0;
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        sum += elements[i];
    }

    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, array, elements, JNI_ABORT);

    return sum;
}

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