[JNI]开发之旅（9）JNI函数字符串处理

通过前面章节接触到字符串类型，知道字符串类型的数据是不能直接操作的。本节来介绍不能操作的原因及操作字符串的一些函数。

JNI 把 Java 中的所有对象当作一个C指针传递到本地方法中，这个指针指向 JVM 中的内部数据结构，而内部的数据结构在内存中的存储方式是不可见的。只能从 JNIEnv 指针指向的函数表中选择合适的 JNI 函数来操作 JVM 中的数据结构。

前面示例中，访问 java.lang.String 对应的 JNI 类型 jstring 时，没有像访问基本数据类型一样直接使用，因为它在 Java 是一个引用类型，所以在本地代码中只能通过 GetStringUTFChars 这样的 JNI 函数来访问字符串的内容。

下面通过实例介绍处理jstring的一些重要函数：

String to Char

extern "C"
jstring Java_com_honjane_ndkdemo_JNIUtils_handlerString( JNIEnv* env, jobject jobj,jstring jstr){
      //utf8
      const char* chr = env->GetStringUTFChars(jstr,0);
      //unicode
      const jchar* chr1 = env->GetStringChars(jstr,0);

      jsize jlen = env->GetStringUTFLength(jstr);
      jsize jlen1 = env->GetStringLength(jstr);

       char c[120] = "你好 2017";
       //把chr拼接到c
       strcat(c,chr);

      jstring new_str = env->NewStringUTF(c);

      env->ReleaseStringUTFChars(jstr,chr);
      env->ReleaseStringChars(jstr,chr1);

    return new_str;
}

输出结果：

I/main----handlerString: 你好 2017 happy new year

　　这里使用GetStringUTFChars方法将传进来的jstr（jstring类型）转换成为UTF-8的格式，就能够在本地方法中使用了。
　　
　　注意：在使用完你所转换之后的对象之后，需要显示调用ReleaseStringUTFChars方法，让JVM释放转换成UTF-8的string的对象的空间，如果不显示的调用的话，JVM中会一直保存该对象，不会被垃圾回收器回收，因此就会导致内存溢出。

　　◆GetStringUTFChars将jstring转换成为UTF-8格式的char*
　　
　　◆GetStringChars将jstring转换成为Unicode格式的char*
　　
　　◆ReleaseStringUTFChars释放指向UTF-8格式的char*的指针
　　
　　◆ReleaseStringChars释放指向Unicode格式的char*的指针
　　
　　◆NewStringUTF创建一个UTF-8格式的String对象
　　
　　◆NewString创建一个Unicode格式的String对象
　　
　　◆GetStringUTFLengt获取UTF-8格式的char*的长度
　　
　　◆GetStringLength获取Unicode格式的char*的长度

上面实例都是把string转换为char类型，有些场景需要把string转换成byte

String to Byte

java代码

    public native byte[] handlerStrToByte(String text);

  byte [] bytes = jniUtils.handlerStrToByte("honjane");
  for (byte b : bytes) {
       Log.i("main---handlerStrToByte", (char)b+"");
  }

JNI实现：

char * jstringToChar(JNIEnv * env,jstring jstr){

    char* rtn = NULL;
    //等到String的class
    jclass jcls = env->FindClass("java/lang/String");
    //定义string的编码格式
    jstring strcode = env->NewStringUTF("utf-8");
    //获得string的getBytes method Id
    jmethodID jmid = env->GetMethodID(jcls, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
    //调用getBytes方法 返回一个jbyteArray
    jbyteArray byteArr= (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jstr, jmid, strcode);

    jsize alen = env->GetArrayLength(byteArr);
    //数组指向一个byte指针
    jbyte* pbyte = env->GetByteArrayElements(byteArr, 0);
    if (alen > 0)
    {
        //申请数组长度+1个内存空间
        rtn = (char*)malloc(alen + 1);
        //从源pbyte所指的内存地址的起始位置开始拷贝alen个字节到目标rtn所指的内存地址的起始位置中
        memcpy(rtn, pbyte, alen);
        rtn[alen] = 0;
    }
    //释放
    env->ReleaseByteArrayElements(byteArr, pbyte, 0);
    return rtn;
}


//string to byte
extern "C"
jbyteArray Java_com_honjane_ndkdemo_JNIUtils_handlerStrToByte( JNIEnv* env, jobject jobj,jstring jstr){

    char * chr = NULL;
    chr =jstringToChar(env, jstr);

    jbyteArray RtnArr = NULL;  //下面一系列操作把chr转成jbyteArray 返回出去
    RtnArr = env->NewByteArray(strlen(chr));

    env->SetByteArrayRegion(RtnArr, 0, strlen(chr), (jbyte*)chr );

   //释放chr
   if(chr) {
        free(chr);
    }

    return RtnArr;
}

输出结果：

I/main---handlerStrToByte: h
I/main---handlerStrToByte: o
I/main---handlerStrToByte: n
I/main---handlerStrToByte: j
I/main---handlerStrToByte: a
I/main---handlerStrToByte: n
I/main---handlerStrToByte: e

上面代码注释都解释的很明白了，不在多强调，这里主要介绍下SetByteArrayRegion，该函数将本地的数组数据拷贝到了 Java 端的数组中。这个函数的功能不多说主要注意Region。

GetStringRegion和GetStringUTFRegion

字符串操作也有类似的函数GetStringRegion和GetStringUTFRegion，这对函数会把源字符串复制到一个预先分配的缓冲区内，将指向Java字符串的 jstring 以相应编码 截取之后 传入 C++分配出来存储字符串的空间buf。

GetStringUTFRegion与 GetStringUTFChars 比较相似，不同的是，GetStringUTFRegion 内部不分配内存，不会抛出内存溢出异常。不分配内存，不抛出内存溢出异常，这个多好的功能，会经常使用到这个函数。

注意：GetStringUTFRegion 和 GetStringRegion 这两个函数由于内部没有分配内存，所以 JNI 没有提供ReleaseStringUTFRegion 和 ReleaseStringRegion 这样的函数。

GetStringCritical

除了GetStringUTFChars，GetStringUTFRegion这2对函数之外还有一对函数GetStringCritical 与 ReleaseStringCritical

为了增加**直接传回Java字符串的指针的可能性(不是拷贝)**JDK1.2 之后增加了这对函数。

const jchar * GetStringCritical(jstring string, jboolean *isCopy) {  
      return functions->GetStringCritical(this,string,isCopy);  
}  
void ReleaseStringCritical(jstring string, const jchar *cstring) {  
      functions->ReleaseStringCritical(this,string,cstring);  
} 

1.这两个函数之间是一个关键区，在这个关键区中不能调用JNI的其它函数或可能造成当前线程中断、等待的任何本地代码 , 否则将造成关键区代码执行期间垃圾回收器停止运作，任何触发垃圾回收器的线程也将暂停，其它触发垃圾回收器的线程不能前进，直到当前线程结束来激活垃圾回收器

2.关键区中不能出现中断操作，不能在 JVM 中分配新对象，否则造成 JVM 死锁.

3.虽然增加了直接传回Java字符串指针的可能性，不过还是需要根据实际情况传回拷贝过的字符串，如 Java 字符串是UTF-16 ，要想转成UTF-8编码还是需要进行拷贝，所以也就没有GetStringUTFCritical 这个函数

源码下载：https://github.com/honjane/JNIDemo