使用Java调取C++动态库

本文主要是介绍使用Java调取C++动态库，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

使用Java调取C++动态库

使用java调用C++动态库（Windows下为.dll文件，Linux为.so文件）。调用时需要一下步骤：

编写C/C++文件。即实现的主要功能文件
将编写的C/C++文件生成为动态库文件，并使用main函数验证动态库的正确性
书写接口函数。即书写java与C/C++的数据映射函数
将生成的动态库使用java调用

编写C/C++文件

本文只为表明较为简单的Java调用C++动态库方法，但网上博客大多使用int，float作为返回值，其意义不大。所以本文使用了结构体。即首先构建一个三维坐标的结构体，然后调用C++函数后使的三维坐标全部加1。具体代码如下。

// inter.h
#include<iostream>
struct Point
{float x, y, z;
};Point add(Point p);

// test.cpp
#include<iostream>
#include"inter.h"Point add(Point point){point.x += 1;point.y += 1;point.z += 1;return point;}

上述函数可以将给的三维坐标点都加1。

生成动态库并验证正确性

本文开发环境为Ubuntu，所以生成的动态库为.so文件。但在Windows下生成动态库的验证方法应该大致相同。

首先将test.cpp生成.so文件

g++ test.cpp -fPIC -shared -o libadd.so

其中

-fPIC表示生成位置无关代码

-shared表示生成一个动态链接库

动态编译库必须为libXXX.so，其中XXX表示动态库名称

生成动态库时需要将库目录引用到当前目录，不然可能会编译出错

export LD_LIBRATY_PATH=./:$LD_LIBRATY_PATH

验证需要验证文件以及链接方法。验证文件如下所示

// main.cpp
#include<iostream>
#include"inter.h"int main(){Point point = {1,2,3};Point a = add(point);std::cout << a.x << ' ' << a.y << ' ' << a.z << std::endl;return 1;
}

需要将其编译并连接动态库

g++ main.cpp -L. -ladd -o main

-L 表示添加库文件的搜索路径

**-l **为指定需要链接的库，本文中指定链接库名为add

上述命令将生成main可执行文件，使用./main即可执行，结果为2 3 4。如下图所示

在这里插入图片描述

论证得出生成的动态库正确

可以使用nm -g libadd.so命令查看so文件的内部

书写Java接口并与Java对接

书写Java与C++对接的接口最终要的是数据的对接，其中int、float等返回相对简单，如果要返回array等数组、列表的形式，需要返回指针以及长度

java的工程结构如下图所示

在这里插入图片描述

将动态库拉入linux-x86-64中即可使用

java中需要添加jna依赖

    <dependencies><dependency><groupId>net.java.dev.jna</groupId><artifactId>jna</artifactId><version>5.3.1</version></dependency></dependencies>

首先是Java代码的编写

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Structure;import java.awt.*;public class test {// javapublic interface JnaLibrary extends Library {JnaLibrary INSTANCE = Native.load("add", JnaLibrary.class); // 引入add.so动态库Point jna_add(Point.ByValue ponit); // 定义使用方式@Structure.FieldOrder({"x", "y", "z"}) // 构建结构体public static class Point extends Structure {public Point() {}public static class UserValue extends Point implements Structure.ByValue {public UserValue(float x, float y, float z) {super(x, y, z);}}public Point(float x, float y, float z) {this.x = x;this.y = y;this.z = z;}public float x;public float y;public float z;}}public static void main(String[] args) {JnaLibrary.Point.UserValue startPoint = new JnaLibrary.Point.UserValue(1, 2, 3);JnaLibrary.Point a = JnaLibrary.INSTANCE.jna_add(startPoint);System.out.println(a.x);System.out.println(a.y);System.out.println(a.z);}
}

Java中引入com.sun.jna.Structure是因为C++中坐标使用结构体表示。所以需要在Java中构建结构体。具体解释如文中注释所示

由于仅需要返回一个array，所以没有返回长度信息。如果要返回一个列表，需要返回长度方便输出

在C++中的java接口如下所示

#ifdef __cplusplus
extern "C"{	// 扩展为C
#endifPoint* jna_add(Point point){Point a = add(point);Point *ans = new Point[1];for(int i = 0; i < 1; ++i){ans[i].x = a.x;ans[i].y = a.y;ans[i].z = a.z;}return ans;}#ifdef __cplusplus
}
#endif

使用C扩展是因为C的函数名不会变，如果使用C++变量名会发生乱码现象

阅读代码可以看出，返回的是第一个结构体的指针，所以如果返回的为一个数组，需要返回长度信息才能输出结果。

在idea中运行java代码的结果如下图所示

在这里插入图片描述