Linux下使用JNI的常见问题及解决方案
JNI是java和C/C++混合编程的接口,可以很方便地实现java调用C/C++语言。具体的使用方法,网上有很多教程,在此不做过多介绍。本博客只关注在使用JNI的过程中的常见问题。
1. 生成头文件用命令:javah*.class
这是错误的。运行上述命令会提示:java.lang.IllegalArgumentException: Not a valid class name:SegNative.class错误。错误原因和利用java命令运行程序一样,只需要指出前缀即可,无需给出.class后缀。
2. 版本问题
jdk6和jdk7中某些JNI方法稍有不同,注意转换。例如,C中获取字符串的方法GetStringUTFChars在两个jdk版本中就不同。老的jdk6版本使用方法为:
- char* name=(char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,Name,NULL);
而在jdk7中,方法调用变为:
- const char* name=env->GetStringUTFChars(Name,0);
其他的版本问题及函数参数含义可以通过查看API获得更全面的资料。
可以在编译时利用-I选项指定jni.h头文件所在目录:
- g++ -I/usr/local/jdk1.7.0_25/include/ ……
4. 利用g++编译源文件找不到jni_md.h
这是因为在jni.h中引用了jni_md.h头文件,该头文件和jni.h不在一个目录下,所以我们还需要再指定jni_md.h的目录:
- g++ -I/usr/local/jdk1.7.0_25/include/ -I/usr/local/jdk1.7.0_25/include/linux/……
可以看出jni_md.h放在和jni.h同级的目录linux下。
5. 不会生成动态链接库
生成动态链接库,需要在编译时声明-shared选项:
- g++ -I /usr/local/jdk1.7.0_25/include/ -I /usr/local/jdk1.7.0_25/include/linux/SegNative.cpp –shared –o lib***.so
此外,我们也无需先生成相应的.o文件,直接指定动态链接库的名字即可。
6. 编译动态链接库报错:couldnot read symbols: Bad value
- g++ -I /usr/local/jdk1.7.0_25/include/ -I /usr/local/jdk1.7.0_25/include/linux/SegNative.cpp –shared –o lib***.so -fPIC
7. 运行的时候找不到动态链接库
这个问题主要有两个原因:
- 生成的动态链接库名字不对:我们在java语言中声明的动态链接库如果名为A,则我们在编译时则需要将动态链接库的名字声明为libA.so,否则会报错。
- 路径不对,java找不到动态链接库。java会在特定的目录寻找动态链接库,可以通过打印java.library.path查看java会在哪些目录查找动态链接库:
- System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
.:/opt/intel/impi/3.2.1.009/lib/:/usr/local/cuda/lib/:/root/NVIDIA_CUDA_SDK/lib/:/root/NVIDIA_CUDA_SDK/common/lib/:/usr/java/packages/lib/amd64:/usr/lib64:/lib64:/lib:/usr/lib
我们可以看到相关lib都包括在该路径下。特别注意一点是第一个路径是.,这表示java会在当前路径下寻找相关动态链接库。因而只要我们将动态链接库和.class文件放在一起就不会存在找不到动态链接库的问题。如果打印中不包括当前目录,我们可以通过修改LD_LIBRARY_PATH指定当前目录。
此外,我们也可以在运行的过程中指定:
- java –Djava.library.path=”/home/savedlib/”executablefile
利用这种方法,程序可以指定不在当前目录的动态链接库。
8. 如何返回String数组
我们采用本地化的目的不仅仅是为了计算,我们也需要返回结果。如果返回的结果是一个String数组,则可以仿照下面的代码实现:
- JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_Segment_segment(JNIEnv *env, jobject obj, jstring Name, jint seg_len, jint stride)
- {
- const char* name=env->GetStringUTFChars(Name,0);
- int clip_num;
- name_list* head,*temp;//结构体是只包含一个char数组的链表
- CReadWav wavFile;
- head=wavFile.segment(name,seg_len,stride,&clip_num);
- //1 获得字符串的类
- jclass str_cls=env->FindClass("java/lang/String");
- if(str_cls==NULL) return NULL;
- //2 将返回结果的元素设置为String类型
- jobjectArray result=env->NewObjectArray(clip_num,str_cls,NULL);
- if(result==NULL) return NULL;
- temp=head;
- for(int i=0;i<clip_num;i++)
- {
- //3 由char*获得一个String
- jstring sn=env->NewStringUTF(temp->name);
- //4 将String赋值给返回结果
- env->SetObjectArrayElement(result,i,sn);
- temp=temp->next;
- }
- return result;
- }
由代码可以看出,返回一个String数组的方法很简单:首先声明返回结果为一个数组,数组的每一个元素都是String,然后为每一个元素赋值。此外我们也要注意版本问题,在编写的时候按照自己的jdk版本选择相应的函数,可以通过查看jni.h来了解相关函数的参数。
9. 读取String数组
假设我们需要从String数组中读取一系列字符串,则本地函数参数有一个为:jobjectArrayNames,类型是object的数组。在本地代码访问中需要首先将其转换成jstring,然后在转成constchar*的本地字符串数组,代码如下:
- int file_num=env->GetArrayLength(Names);
- for(int i=0;i<file_num;i++)
- {
- jstring Name=(jstring)env->GetObjectArrayElement(Names,i);
- const char* name=env->GetStringUTFChars(Name,0);
- }
我们可以看出,访问字符串数组的流程很简单:首先获得字符串数组的长度;然后获得每一个字符串,由于返回的结果是object类型,我们需要将其强转成jstring类型;最后再将jstring类型转换成constchar*类型即可在本地函数中使用。
10. 返回自定义对象数组
这可能是jni应用中最复杂的情况了。返回自定义对象就非常麻烦,加上数组又使情况复杂化。我们用一个实例来讲解如何返回自定义对象数组。首先定义一个java类表示要返回的对象:
- public class Feature
- {
- private String name;
- private int length;
- private float[] data;
- public Feature()
- {
- }
- public String getName()
- {
- return this.name;
- }
- public int getLength()
- {
- return this.length;
- }
- public float[] getData()
- {
- return this.data;
- }
- }
该对象有三个成员变量,一个是String,一个是int,一个是float数组。还有一个默认的构造函数和三个get函数分别返回相关成员变量的值。接下来给出本地函数的实际操作过程:
- //1 获得Feature类
- jclass feature_cls=env->FindClass("Feature");
- if(feature_cls==NULL) return NULL;
- //2 创建一个元素类型为Feature的数组
- jobjectArray result=env->NewObjectArray(file_num,feature_cls,NULL);
- if(result==NULL) return NULL;
- //3 获得Feature类的默认构造函数
- jmethodID constructor=env->GetMethodID(feature_cls,"<init>","()V");
- if(constructor==NULL) return NULL;
- //4 获得Feature的三个成员变量
- jfieldID nameid=env->GetFieldID(feature_cls,"name","Ljava/lang/String;");
- if(nameid==NULL) return NULL;
- jfieldID lengthid=env->GetFieldID(feature_cls,"length","I");//int
- if(lengthid==NULL) return NULL;
- jfieldID dataid=env->GetFieldID(feature_cls,"data","[F");//float array
- if(dataid==NULL) return NULL;
- for(int i=0;i<file_num;i++)
- {
- //5 创建一个新的Feature对象
- jobject feature_obj=env->NewObject(feature_cls,constructor);
- //6 设置对象的成员变量值
- env->SetObjectField(feature_obj,nameid,env->NewStringUTF(head->name));
- env->SetIntField(feature_obj,lengthid,head->length);
- jfloatArray floatarray=env->NewFloatArray(head->length);
- env->SetFloatArrayRegion(floatarray,0,head->length,head->data);
- env->SetObjectField(feature_obj,dataid,floatarray);
- //7 为数组的每个元素赋值
- env->SetObjectArrayElement(result,i,feature_obj);
- }
其实关键操作还是在自定义对象的创建和赋值上,数组的操作和之前类似。为了创建一个自定义对象,我们需要利用该对象的构造函数,因为构造函数的目的即是创建一个新对象。为了给对象的成员变量赋值,我们需要获得这些成员变量,然后根据其类型赋值。更详细的解释可参考:http://dolphin-ygj.iteye.com/blog/519489。