JNI学习笔记：JNI数据类型和数据结构

0. 前言

1. 基本类型

2. 引用类型
2.1 引用类型层次结构

2.2 字段和方法

2.3 值类型

2.4 类型签名

0. 前言

Java与C++代码的交互都是通过native函数来完成，而使用函数，必然会牵涉到数据传递，数据类型决定了内存中数据的解释方式，不同的语言之间会有所不同，因此两者之间的交互，要遵守一定规则。在Java中，数据类型可以分为基本类型和引用类型，这与C++有些微不同，那么两者之间如何转换呢？Oracle官方文档给出了相关解释，本文是对官方文档的翻译和整理。

1. 基本类型

java和C++的基本数据类型，是可以直接转换的，仅在名字上有所区别。

Java类型	Native类型	描述
boolean	jboolean	8位无符号数
byte	jbyte	8位有符号数
char	jchar	16位无符号数
short	jshort	16位有符号数
int	jint	32位有符号数
long	jlong	64位有符号数
float	jfloat	32位
double	jdouble	64位
void	void	N/A

其中，jsize和jint是同义词，jsize多用于循环计数，有如下定义

typedef jint jsize;

还有两个常量用来表示布尔值，方便使用

#define JNI_FALSE  0
#define JNI_TRUE   1

从名字上看，不难看出，从Java层面传值的基本类型，在JNI中的Native代码仅仅是在类型名前面加了一个j前缀。需要特别指出的是，C/C++代码依赖于编译器的具体编译和解释，因此在不同的编译器上，可能会有所不同。

2. 引用类型

2.1 引用类型层次结构

JNI包括许多与不同种类的Java对象对应的引用类型。JNI引用类型的层次结构如图所示。



在C语言中，所有的JNI引用类型被统一定义为jobject，如：

typedef jobject jclass；

在C++中，JNI引入了虚拟类（dummy classes）描述子类之间的关系，如下：

class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
...
typedef _jobject *jobject;
typedef _jclass *jclass;

JNI中对本地引用类型的定义是通过指针来操作的，但是如果想通过JNI接口进行传值，如：在函数中传递数组或者对象等，还需要相关的JNI函数进行配合使用。

2.2 字段和方法

本地代码（C/C++）如果要调用Java中的对象方法，也就是通常所说的来自本地方法的回调（callback），需要用到JNI中的字段和方法。

JNI中对字段和方法的定义如下

struct _jfieldID;              /* opaque structure */
typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* field IDs */

struct _jmethodID;              /* opaque structure */
typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* method IDs */

2.3 值类型

jvalue枚举类型通常用作参数数组中的类型元素，定义如下：

typedef union jvalue {
jboolean z;
jbyte    b;
jchar    c;
jshort   s;
jint     i;
jlong    j;
jfloat   f;
jdouble  d;
jobject  l;
} jvalue;

2.4 类型签名

JNI使用Java的类型签名表示方法，详情如下表：

类型签名	Java类型
Z	Boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
L 完全限定名	完全限定名
[类型	该类型的数组
(参数)类型	对应方法

方法签名主要是为了解决函数重载造成的重名问题的，通过对不同的类型进行标记，从而区别不同的重载方法。

例如，存在如下Java方法声明：

long f (int n, String s, int[] arr);

其对应的JNI类型签名为

(ILjava/lang/String;[I)J