JNI 的类型和数据结构

本章讨论 JNI 如何将 Java 类型映射到本地 C 类型。

基本类型

表 3-1 描述Java 基本类型及其与计算机相关的本地等效类型。

为了使用方便，特提供以下定义。

    #define JNI_FALSE  0

    #define JNI_TRUE   1

jsize 整数类型用于描述主要指数和大小：

    typedef jint jsize;

引用类型

JNI 包含了很多对应于不同 Java 对象的引用类型。JNI 引用类型的组织层次如图3-1 所示。

图 3-1 引用类型层次

在 C 中，所有其它 JNI 引用类型都被定义为与 jobject 一样。例如：

    typedef jobject jclass;

在 C++ 中，JNI 引入了虚构类以加强子类关系。例如：

    class _jobject {};

    class _jclass : public _jobject {};

    ...

    typedef _jobject *jobject;

    typedef _jclass *jclass;

域 ID 和方法 ID

方法 ID 和域 ID 是常规的 C 指针类型：

    struct _jfieldID;              /*不透明结构 */

    typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* 域 ID */

    struct _jmethodID;              /* 不透明结构 */

    typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* 方法 ID */

值类型

jvalue 联合类型在参数数组中用作单元类型。其声明方式如下：

    typedef union jvalue {

        jboolean z;

        jbyte    b;

        jchar    c;

        jshort   s;

        jint     i;

        jlong    j;

        jfloat   f;

        jdouble  d;

        jobject  l;

    } jvalue;

类型签名

JNI 使用 Java 虚拟机的类型签名表述。表 3-2 列出了这些类型签名。

例如，Java 方法：

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

具有以下类型签名：

    (ILjava/lang/String;[I)J

UTF-8字符串

JNI 用 UTF-8 字符串来表示各种字符串类型。UTF-8 字符串和 Java 虚拟机所使用的一样。UTF-8 字符串的编码方式使得仅包含非空 ASCII 字符的字符序列能够按每字符一个字节表示，但是最多只能表示 16 位的字符。所有在\u0001 到\u007F 范围内的字符都用单字节表示，如下所示：

字节中的七位数据确定了所表示字符的值。空字符 (\u000) 和 \u0080 到\u07FF 范围内的字符用一对字节表示， 即
x 和 y，如下所示：

值为 ((x&0x1f)<<6)+(y&0x3f) 的字符需用两个字节表示。

\u0800 到 \uFFFF 范围内的字符用三个字节表示，即
x，y，和 z：

值为 ((x&0xf)<<12)+(y&0x3f)<<6)+(z&0x3f) 的字符需用三个字节表示。

此格式与“标准” UTF-8 格式之间有两个区别。第一，空字节 (byte)0 使用双字节格式进行编码，而不是单字节格式。这意味着 Java 虚拟机的 UTF-8 字符串不可能有嵌入的空值。第二，只使用单字节、双字节和三字节格式。Java 虚拟机不能识别更长的 UTF-8 格式。