利用SWIG轉換C++接口到Java接口

利用SWIG轉換C++接口到Java接口

文章分類:C++編程

    SWIG(Simplified Wrapper and Interface Generator)是一個將C/C++接口轉換爲其餘語言接口的工具，從而能夠講C/C++的庫集成到其餘語言的系統中。目前SWIG已經能夠支持Python, Java, C#,Ruby，PHP,R語言等十多種語言。 
    本文介紹一下在Liuux平臺上如何將C++接口轉換爲Java接口。 
    1、首先先編寫一個C++的動態庫。 
    代碼以下： 
    一、接口文件定一個。 
     C++沒有像Java/C#同樣的interface關鍵詞，可是能夠用虛基類來定義接口個，虛基類一樣是隻有定義，沒有實現類，它的功能現放在繼承類中實現。 
   

#ifndef __GEOMETRY_API_H__
#define __GEOMETRY_API_H__
//===========================================================================
class Geometry;
class GeometryFactory;

//---------------------------------------------------------------------------
/*
 * 說明：幾何對象類
 */
class Geometry
{
public:
        Geometry(){}
        virtual ~Geometry(){}
public:
        virtual const char* GetType() = 0;
        virtual void Release() = 0;
};
//---------------------------------------------------------------------------
/*
 * 說明：幾何對象工廠類
 */
class GeometryFactory
{
public:
        GeometryFactory(){}
        virtual ~GeometryFactory(){}
public:
        virtual Geometry* CreateGeometry() = 0;
};
//---------------------------------------------------------------------------
/*
 * 說明：C函數，用於獲取GeometryFactory類的一個實例
 */
extern "C"
{
        GeometryFactory* meGetGeometryFactoryInstance();
}
//===========================================================================
#endif

    二、Geometry接口的實現類GeometryImpl 
   

#ifndef __GEOMETRY_IMPL_H__
#define __GEOMETRY_IMPL_H__

#include "GeometryAPI.h"

class GeometryImpl : public Geometry
{
public:
        GeometryImpl();
        virtual ~GeometryImpl();
public:
        virtual const char* GetType();
        virtual void Release();
};
#endif

   

#include "GeometryImpl.h"

GeometryImpl::GeometryImpl()
{
}
GeometryImpl::~GeometryImpl()
{
}
const char* GeometryImpl::GetType()
{
    return "GeometryImpl";
}
void GeometryImpl::Release()
{
    delete this;
}

    三、GeometryFactory接口的實現類GeometryFactoryImpl 

#ifndef __GEOMETRY_FACTORY_IMPL_H__
#define __GEOMETRY_FACTORY_IMPL_H__

#include "GeometryAPI.h"

class GeometryFactoryImpl : public GeometryFactory
{
public:
        GeometryFactoryImpl();
        virtual ~GeometryFactoryImpl();
public:
        virtual Geometry* CreateGeometry();
};
#endif

    此時的目錄結構爲： 
        include     存放.h文件 
        src         存放.cpp文件 
    四、編寫makefile，編譯動態庫 

OBJS=GeometryFactoryImpl.o \
     GeometryImpl.o

INCLUDE=-I../include
TARGET=libgemt.so
CPPFLAG=-shared -WI
CC=g++
LDLIB=

$(TARGET) : $(OBJS)
    $(CC) $(CPPFLAG) $(INCLUDE) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LDLIB)
$(OBJS) : %.o : %.cpp
    $(CC) -c -fPIC $(INCLUDE) $< -o $@
clean:
    -rm -f $(OBJS)
install:
    cp $(TARGET) /usr/lib

    將makefile文件放到src目錄下，而後進入src目錄，執行make命令，編譯so庫。 
    ＃make 
    編譯完成後將生成libgemt.so動態庫。 
 
     這個C++庫用到了C++裏面的虛基類，純虛函數，繼承，C函數，靜態變量等概念。下面就看一下SWIG如何將這個C++的so庫轉換爲Java接口。 

   2、利用SWIG將C++接口轉換爲Java接口 
   一、SWIG接口文件(.i) 
      SWIG須要編寫一個後綴爲.i的接口文件，把C++接口的定義寫在.i文件中，也能夠將C++的頭文件include到.i文件中。這裏咱們將C++接口文件GeometryAPI.h include到.i文件中，文件名爲gemt4j.i。 
     

/* File : gemt4j.i */
%module gemt4j
%{
#include "GeometryAPI.h"
%}
%include "GeometryAPI.h"

    module是模塊名。SWIG將C函數經過Java的JNI轉換爲JAVA方法，這些方法都以靜態方法的方式封裝到一個與模塊名同名的Java類中。 
    新建一個swig文件夾，將gemt4j.i文件存放到swig文件夾中。此時的目錄結構爲： 
          
    一、生成java類和wrap文件 
    編寫好.i文件，就能夠用swig生成java類和C++接口的wrap文件。 
    執行一下命令 
    ＃swig -c++ -java -package com.test -outdir ./ -I../include gemt4j.i 
    swig參數說明： 
         1）-c++ -java 
            告訴swig將C++接口轉換爲java接口。若是是將C接口轉換爲java接口，就不須要-c++，直接寫 swig -java就能夠。 
         2）-package 
            生成的java類的包的名稱 
         3) -I 
            gemt4j.i中include的.h文件的路徑 
         4）gemt4j.i 
            swig的.i文件 
      執行這條命令後，將在swig路徑下生成幾個文件 
         1）gemt4j_wrap.cxx 
            C++文件，包裝器文件。它將C++類的方法轉換爲C的函數。 
         2）gemt4j.java 
            這是與剛纔定義的module同名的一個類。 
         3）gemt4jJNI.java 
            打開這個文件能夠看到，C++類的方法都轉化爲Java的靜態方法。 
         4）其餘與C++類同名的Java類 
            每個C++類都被轉化爲與之對應的Java類，而且類名，方法明徹底同樣。 
    二、編譯gemt4j_wrap.cxx文件爲so庫 
       1) java頭文件 
          編譯gemt4j_wrap.cxx須要用到jni的頭文件jni.h 
          在個人機器上jdk安裝在/opt/jdk1.5.0_20/下， 
          須要包行兩個路徑： 
             1）/opt/jdk1.5.0_20/include/ 
             2) /opt/jdk1.5.0_20/include/linux/ 
        2) libgemt.so庫 
           還須要連接剛纔編譯好的libgemt.so庫 
       編寫makefile文件 

OBJS=gemt4j_wrap.o
INCLUDE=-I../include \
     -I/opt/jdk1.5.0_20/include \
     -I/opt/jdk1.5.0_20/include/linux
TARGET=libgemt4j.so
CPPFLAG=-shared -WI
CC=g++
LDLIB=-lgemt
$(TARGET) : $(OBJS)
    $(CC) $(CPPFLAG) $(INCLUDE) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LDLIB)
$(OBJS) : %.o : %.cxx
    $(CC) -c -fPIC $(INCLUDE) $< -o $@
clean:
    -rm -f $(OBJS)
install:
    cp $(TARGET) /usr/lib

    生成libgemt4j.so庫，jni就是經過這個庫調用libgemt.so庫中的類和方法的。 

    到如今爲止，就經過SWIG將C++接口轉換爲Java接口。 

3、使用SWIG生成的Java接口 
    一、編譯Java文件 
        進入swig目錄，SWIG生成的Java文件如今都在這裏。 
        #javac *.java 
        生成class文件。 
        剛纔咱們設定的java包是com.test 
        建立com/test目錄，將class文件移動到com/test目錄下，而後打包 
        #cd swig 
        #tar -cvf gemt4j.jar ./com 
        生成gemt4j.jar包 
    二、將libgemt4j.so放到java的library path路徑下。 
        能夠經過下面的方式查一下java的library path路徑 
       

class test{
    public static void main(String[] argv){
        System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
    }
}

        我這裏的library pah爲：/opt/jdk1.5.0_20/jre/lib/i386 
        把libgemt4j.so放到這個路徑下便可。 
     三、編寫java代碼。 
       

import com.test.*;

class test{
    static {
        System.loadLibrary("gemt4j");
    }

    public static void main(String argv[]){
        GeometryFactory factory = null;
        factory = gemt4j.meGetGeometryFactoryInstance();
        if(factory==null){
            System.out.println("null GeometryFactory");
            return;
        }
        Geometry geometry = null;
        geometry = factory.CreateGeometry();
        if(geometry==null){
            System.out.println("null geometry");
            return;
        }
        System.out.println(geometry.GetType());
        geometry.Release();
    }
}

         說明： 
            System.loadLibrary("gemt4j"); 
            用於裝載libgemt4j.so庫。 
            其餘代碼與普通的java無異。 
        編譯java文件： 
        ＃javac -cp /home/hawk/code/swig/dll/java/gemt4j.jar test.java 
        執行test程序 
        ＃java -cp /home/hawk/code/swig/dll/java/gemt4j.jar:/home/hawk/code/swig/dll/java test 
        輸出結果爲： 
        GeometryImpl 
  

      能夠看出，實現了Java調用C++類庫libgemt.so 

轉載於:https://www.cnblogs.com/pandans/archive/2011/04/07/2007544.html