Linux上從Java程序中調用C函數

　　原則上來說，“100%純Java”的解決方法是最好的，但有些情況下必須使用本地方法。特別是在以下三種情況：

• 需要訪問Java平台無法訪問的系統特性和設備；
• 通過基准測試，發現Java代碼比其他語言編寫的等價代碼慢得多；
• 其他語言編寫的代碼已經經過大量測試和調試，並且知道如何將其導出到所有的目標平台上。

　　Java平台有一個用於和本地C、C++代碼進行互操作的API，稱為Java本地接口（JNI）。下面將舉例討論Linux平台下的JNI編程。

1. 創建java類文件

　　創建一個nativeTest包，在包下新建HelloNative.java文件。

package nativeTest;

/**
 * Created by jiax on 2016/12/30.
 */
public class HelloNative {
    // 靜態初始化代碼塊，保證虛擬機在第一次使用該類時就會裝載庫
    static {
        System.loadLibrary( "HelloNative" );
    }

    // native 關鍵字表示本地方法，提醒編譯器該方法將在外部定義
    public static native void greeting();

    // 測試greeting()函數
    public static void main(String[] args) {
        greeting();
    }
}

2. 生成.h頭文件

　　使用以下命令生成一個C的頭文件，nativeTest_HelloNative.h

javac HelloNative.java
cd ..
javah nativeTest.HelloNative

　　生成的nativeTest_HelloNative.h如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class nativeTest_HelloNative */

#ifndef _Included_nativeTest_HelloNative
#define _Included_nativeTest_HelloNative
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     nativeTest_HelloNative
 * Method:    greeting
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeTest_HelloNative_greeting
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

　　這個文件是在nativeTest文件夾外生成的，需要拖到nativeTest文件夾里面。　　

3. 創建.c文件

　　新建一個HelloNative.c文件，寫出greeting()函數的實現代碼。

#include <stdio.h>
#include "nativeTest_HelloNative.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeTest_HelloNative_greeting(JNIEnv *env, jobject c1) {
    printf("Hello Native!!\n");
}

4. 編譯一個動態鏈接庫

　　使用Linux下的gcc編譯器，命令如下：

gcc -fPIC -I $JAVA_HOME/include -I $JAVA_HOME/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.c

　　生成libMyNative.so文件，此時整個nativeTest目錄文件結構如下：

5. 運行測試

　　輸入如下命令運行HelloNative.class文件。

java nativeTest.HelloNative 

　　如果出現如下錯誤：

　　則需要把libHelloNative.so所在文件夾加入java.library.path，使用命令：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:..../nativeTest

　　最終結果如下。

 6 總結

　　總的來說，將一個本地方法鏈接到Java程序中需要經過以下5個步驟：

1. 在Java類中聲明一個本地方法；
2. 運行javah以獲得包含該方法的C聲明的頭文件；
3. 用C實現該本地方法；
4. 將代碼置於共享類庫中；
5. 在Java程序中加載該類庫。

附錄——本文中用到的工具版本

JDK——1.8.0_111

gcc——4.8.5