JNI字符串操做

時間 2019-11-07

標籤 jni 字符串简体版

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在Java中，建立一個String對象的方式很是簡單，並且可使用String類的各類方法很方便的操做字符串。然而在JNI中，雖然jstring類表示Java的String類，可是jstring並無提供任何函數來操做字符串。html

編碼格式

對於一個字符串常量，例如"abc"，在Java中是用一個String對象表示，而且表明UTF-16編碼格式的字符串(也就是雙字節編碼)。而在JNI中，是用一個char類型指針來表示，編碼格式卻爲modified UTF-8。java

那麼什麼是modified UTF-8編碼格式呢？其實它與UTF-8格式很是像，可是有點小小的差異c++

空字符(值爲0)，在UTF-8中是用一個字節表示，然而在modified UTF-8中，是用兩個字節表示。
對於一個字節，兩個字節，三個字節能夠表示的字符，這兩種編碼是同樣的
對於須要用四個字節表示的字符，modified。 UTF-8使用的是兩個三字節來實現的。

若是想了解UTF-8和modified UTF-8編碼格式，能夠參考文末連接。數組

JNI中對字符串的操做的函數，都有針對這兩個格式的版本。下面我對兩種編碼格式的字符串操做的函數作一個歸納性的講解。bash

UTF-16字符串函數

NewString

jstring NewString(JNIEnv *env, const jchar *unicodeChars, jsize len);
複製代碼

參數oracle

jchar *unicodeChars: 指向Unicode編碼字符串的指針。
jsize len: 字符串的長度。

NewString使用Unicode編碼的字符數組建立一個Java的String對象。app

使用NewString的關鍵就是必須使用Unicode編碼的字符串，而這裏的Unicode編碼通常都是指UTF-16編碼。可是如何獲取這個UTF-16編碼的字符串呢，這個超出本文討論的範疇，可是在Android開發中，有一個String16的類，經過構造函數就能夠把一個字符串常量轉化爲UTF-16編碼的字符串。ide

GetStringLength

jsize GetStringLength(JNIEnv *env, jstring string);
複製代碼

參數函數

jstring string: Java的String對象。

GetStringLength函數返回的字符串長度與Java的String返回的字符串的長度的是同樣的，例如String s = "中國";，這個Java字符串長度爲2，又例如String s = "China";，這個字符串長度爲5。ui

GetStringChars

const jchar * GetStringChars(JNIEnv *env, jstring string, jboolean *isCopy);
複製代碼

參數

jstring string: Java的String對象
jboolean * isCopy: 若是isCopy不爲NULL，而且函數生成的是字符串的拷貝，那麼*isCopy的值爲JNI_TRUE，若是沒有生成拷貝，那麼*isCopy值爲JNI_FALSE

GetStringChars返回一個指向Unicode編碼的字符數組的指針(指針可能爲NULL)。這個指針可能指向原字符串的數組，也可能指向拷貝的字符數組，取決與虛擬機的實現。若是是生成拷貝，就須要釋放本地字符串，須要使用ReleaseStringChars。

ReleaseStringChars

void ReleaseStringChars(JNIEnv *env, jstring string, const jchar *chars);
複製代碼

參數

jstring string: Java的String對象
jchar *chars: 指向由GetStringChars返回的Unicode編碼的字符數組

ReleaseStringChars函數並非本身去釋放本地字符串(若是發生拷貝)，而是通知虛擬機本地代碼再也不訪問jchar *chars，而後虛擬機本身決定如何處理。

GetStringRegion

void GetStringRegion(JNIEnv *env, jstring str, jsize start, jsize len, jchar *buf);
複製代碼

參數

jstring str: Java的String對象
jsize start: 拷貝的開始位置
jsize len: 拷貝的長度
jchar *buf: 拷貝的目標緩衝區

GetStringRegion函數從start開始，拷貝len長度的Unicode字符到buf中。

GetStringCritical & ReleaseStringCritical

const jchar * GetStringCritical(JNIEnv *env, jstring string, jboolean *isCopy);
void ReleaseStringCritical(JNIEnv *env, jstring string, const jchar *carray);
複製代碼

Get/ReleaseStringCritical函數與Get/ReleaseStringChars函數在使用和功能上是同樣的。也就是說，GetStringCritical函數可能返回一個指向原字符串的指針，或者返回一個指向源字符串的拷貝的指針，這取決與虛擬機實現。若是發生了拷貝，那麼就須要ReleaseStringCritial來通知虛擬機本地進行釋放操做。

modified UTF-8字符串函數

NewStringUTF

jstring NewStringUTF(JNIEnv *env, const char *bytes);
複製代碼

NewStringUTF的第二個參數const char *bytes是modified UTF-8編碼的字節數組。

modified UTF-8是JNI特有的格式，使用這種格式的字符串與虛擬機中使用的字符串同樣。

JNI使用modified UTF-8編碼來表示各類字符串類型，例以下面兩行代碼都是使用這種編碼的字符串

const char * bytes1 = "中國";
const char * bytes2 = "China";
複製代碼

因爲建立的字符串常量默認就是modified UTF-8編碼的，所以NewStringUTF也就是你們最經常使用的來獲取Java的String對象的函數。

GetStringUTFLength

jsize GetStringUTFLength(JNIEnv *env, jstring string);
複製代碼

參數

jstring string: Java的String對象

GetStringUTFLength函數返回一個modified UTF-8編碼格式字符串的字節長度。

注意，GetStringUTFLength返回的是字節長度，而GetStringLength返回的字符長度。一個是強調字節，一個是強調字符，這是有卻別的。例如對於一個Java的字符串String s = "中國"，GetStringUTFLength返回的值爲6，表明6個字節長度，而GetStringLength返回的值爲2，表明2個字符長度。

GetStringUTFChars

const char * GetStringUTFChars(JNIEnv *env, jstring string, jboolean *isCopy);
複製代碼

參數

jstring string: Java的String對象
jboolean * isCopy: 若是isCopy不爲NULL，而且若是函數對原字符串進行了拷貝，那麼*isCopy的值爲JNI_TRUE，若是沒有發生拷貝，那麼*isCopy的值爲JNI_FALSE。

GetStringUTFChars函數返回一個指向modified UTF-8編碼的字節數組指針。

從參數isCopy能夠看出，GetStringUTFChars函數返回的指向字節數組的指針，可能指向遠字符串，也可能指向拷貝的字符串。若是一旦發生了拷貝，那麼在不須要這個拷貝的時候，就須要進行釋放，能夠調用ReleaseStringUTFChars函數。

ReleaseStringUTFChars

void ReleaseStringUTFChars(JNIEnv *env, jstring string, const char *utf);
複製代碼

參數

jstring string: Java的String對象
const char *utf: 由GetStringUTFChars獲取。

ReleaseStringUTFChars函數只是通知虛擬機，本地代碼再也不訪問const char *utf，以後的處理動做取決與虛擬機。

GetStringUTFRegion

void GetStringUTFRegion(JNIEnv *env, jstring str, jsize start, 
                        jsize len, char *buf);
複製代碼

GetStringUTFRegion函數與GetStringRegion函數的參數是同樣，不一樣的是GetStringUTFRegion函數會把拷貝到緩衝區的字符從Unicode轉化爲modified UTF-8格式。

使用

通常狀況下，咱們都選擇使用JNI默認的modified UTF-8編碼字符串，由於很方便，不須要轉換編碼。而若是必定要使用UTF-16編碼字符串，那麼就須要進行轉換。

那麼如何在JNI層更好的處理字符串呢？若是使用的是C++開發JNI，那麼能夠在JNI層使用string類來操做字符串，而若是使用C語言，那麼不得不使用字符指針一步一步來處理。

例如，一個Java類中有一個native方法

public class Hello {
    native string getHelloFromJNI(String name);
}
複製代碼

在JNI層對應的實現爲

static jstring getHello(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring name) {
    // 從Java的String對象轉換爲本地表示
    const char *c_name = env->GetStringUTFChars(name, NULL);
    // 使用C++的string進行字符串拼接
    string str("Hello, ");
    str.append(c_name);
    str.append("!");
    env->ReleaseStringUTFChars(name, c_name);
    // 建立Java的String對象並返回
    return env->NewStringUTF(str.c_str());
}
複製代碼