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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Programmieren für die Java 2-Plattform in der Version 5
Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
5., akt. und erw. Auflage
1454 S., mit CD, 49,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 3-89842-747-1
gp Kapitel 24 Java Native Interface (JNI)
  gp 24.1 Java Native Interface und Invocation-API
  gp 24.2 Einbinden einer C-Funktion in ein Java-Programm
    gp 24.2.1 Schreiben des Java-Codes
    gp 24.2.2 Compilieren des Java-Programms
    gp 24.2.3 Erzeugen der Header-Datei
    gp 24.2.4 Implementierung der Methode in C
    gp 24.2.5 Übersetzen der C-Programme und Erzeugen der dynamischen Bibliothek
    gp 24.2.6 Setzen der Umgebungsvariable
  gp 24.3 Nativ die Stringlänge ermitteln
  gp 24.4 Erweiterte JNI-Eigenschaften
    gp 24.4.1 Klassendefinitionen
    gp 24.4.2 Zugriff auf Attribute
  gp 24.5 Links und Weiteres


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24.4 Erweiterte JNI-Eigenschaftedowntop

Im letzten Beispiel haben wir auf der Java-Seite wenig unternommen beziehungsweise lediglich eine C-Funktion aufgerufen und ein Ergebnis zurückgegeben. Nun wollen wir Objekt-Eigenschaften auslesen, Methoden aufrufen und Objekte erzeugen. JNI bietet noch mehr als nur die Übergabe von primitiven Datentypen und Strings.


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24.4.1 Klassendefinitionen  downtop

Ein Java-Objekt wird in JNI in der Parameterliste durch den Typ jobject repräsentiert. Um auf Attribute eines Java-Objekts zuzugreifen, müssen wir zunächst die Klassendefinition erfragen. Aus dem Kapitel Reflection kennen wir das schon:

Class clazz = o.getClass();

Ähnlich funktioniert das in JNI. Dort benutzen wir die Funktion GetObjectClass().

jclass jclass;   // Zuweisung mit Initialisierung in klassischem C nicht möglich
jclass = (*env)->GetObjectClass( envobj );

obj repräsentiert das Objekt, für das wir die Klassendefinition besorgen.


Beispiel   Ein Exemplar der Klasse C wird einer nativen Funktion übergeben. Die Deklaration der nativen Funktion in Java ist folgende.
native void foo( C c );

Die Übersetzung liefert uns in etwa:

JNIEXPORT jobject JNICALL foo( JNIEnv *envjobject in_c )

Dann holen wir mit GetObjectClass() die Klassendefinition, die anschließend in jclass steht:

jclass jclass = (*env)->GetObjectClass( envin_c );

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24.4.2 Zugriff auf Attribute  toptop

Um unter Reflection auf die Attribute zuzugreifen, muss über das Class-Objekt ein Field-Objekt akquiriert werden.

Field field = clazz.getField( Feldname );

Ähnlich funktioniert auch dieses wieder in JNI. Mit der Funktion GetFieldID() erhalten wir einen Zeiger auf den Speicherplatz eines Felds.


Beispiel   Jetzt müssen wir nur über unsere Klasse C weitere Aussagen machen. Geben wir Folgendes vor:
class C { int i; }

Um die Attribut-ID zu erlangen, schreiben wir:

jfieldID jfid;
jfid = (*env)->GetFieldID( envjclass"i""I");

Den zweiten Parameter entlarven wir als Zeiger auf die Klassendefinition. Der dritte Parameter kennzeichnet den Namen der Variablen (i in der Klasse C), und der letzte definiert den Typ der Variablen. Das große I kennzeichnet einen Integer, und die anderen Typen haben wir schon einmal beleuchtet. Zur Wiederholung:


Signatur Typ
Z boolean
B byte
C char
S short
I int
J long
F float
D double
V void
LvollQualifizierterName; Objekttyp
[Typ Typ[]

Der letzte Schritt ist das Auslesen beziehungsweise Setzen der Werte. Wiederum soll uns Reflection eine Orientierung geben:

Class clazz = o.getClass();
Field field = clazz.getField( Feldname );
field.  setAttribute  ( onew Integer(9) );

Beispiel   Die JNI-Funktion GetIntField() liest das Attribut des Objekts aus.
jfieldID jfid;
jclass jclass;
jint val;
jclass = (*env)->GetObjectClass( env, in_c );
jfid   = (*env)->GetFieldID( env, jclass, "i", "I");
val    = (*env)->GetIntField( env, in_c, jfid );

Für die unterschiedlichen Typen stehen ebenfalls ganz unterschiedliche GetXXXField()-Funktionen zur Verfügung. Die Tabelle fasst sie zusammen:


GetField Nativer Typ Java-Typ
GetObjectField() jobject Object
GetBooleanField() jboolean boolean
GetByteField() jbyte byte
GetCharField() jchar char
GetShortField() jshort short
GetIntField() jint int
GetLongField() jlong long
GetFloatField() jfloat float
GetDoubleField() jdouble double

Die entsprechenden SetXXXField()-Funktionen lassen sich leicht ableiten. Die letzte Frage ist die nach den Datentypen. Die anschließende Tabelle zeigt, welcher Java-Typ welchem nativen Typ zugeordnet ist und wie diese interpretiert werden dürfen.


Java-Typ Nativer Typ Beschreibung
boolean jboolean 8 Bit ohne Vorzeichen
byte jbyte 8 Bit mit Vorzeichen
char jchar 16 Bit ohne Vorzeichen
short jshort 16 Bit mit Vorzeichen
int iint 32 Bit mit Vorzeichen
long jlong 64 Bit mit Vorzeichen
float jfloat 32 Bit
double jdouble 64 Bit
void void  

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