Java Invocation API：从java代码中调用C函数

Question

我有一个C（navive）程序和一个带main()方法的jar文件。 从我的本机程序，我正在初始化JVM，并调用main()方法。 我对此没有任何问题，一切都很好。 但后来我想从我的java代码中回调一个C函数。

C函数在与创建JVM的模块相同的模块中的本机代码中定义。 标题是自动生成的，正文就像这样简单：

JNIEXPORT void JNICALL Java_eu_raman_chakhouski_NativeUpdaterBus_connect0(JNIEnv* env, jclass clazz)
{
    return;
}

所以，从我调用NativeUpdaterBus.connect0()的java代码中，不断获得UnsatisfiedLinkError 。 我的java代码中没有System.loadLibrary()调用，因为我认为，如果目标模块（可能是？）已经加载，那么从java代码调用本机代码将没有问题。

好吧，也许我的方法完全不正确，但我看不出任何明显的缺陷，也许你可以帮忙？

什么可能会有所帮助（但我没有尝试过任何这些方法，因为我还不太确定）

使用一种带有这些JNI方法的“trampoline”动态库，从java代码加载它，然后通过它封送本机调用。
定义一个java.lang.Runnable的匿名继承器，使用jni_env->DefineClass()创建，但这涉及一些字节码欺骗。
使用另一种侵入性较小的方法，如套接字，命名管道等。但在我的情况下，我只使用一个本机进程，所以这可能是一种矫枉过正。

我正在使用OpenJDK 11.0.3和Windows 10.我的C程序是使用Microsoft cl.exe 19.16.27031.1 for x64 （Visual Studio 2017）编译的。

Answer 1

正如其他人已经提到的，一种可能性是创建一个共享库（.dll）并从本机代码和 Java中调用它来交换数据。

但是，如果要在与JVM最初创建的模块相同的模块中回调到本机代码中定义的C函数，则可以使用RegisterNatives。

简单的例子

C程序创建JVM
它称为主类
Java Main在调用C代码中回调一个名为connect0的C函数
有一个测试用例，本机C函数构造一个Java字符串并返回它
Java端打印结果

Java的

package com.software7.test;

public class Main {
    private native String connect0() ;

    public static void main(String[] args) {
        Main m = new Main();
        m.makeTest(args);
    }

    private void makeTest(String[] args) {
        System.out.println("Java: main called");
        for (String arg : args) {
            System.out.println(" -> Java: argument: '" + arg + "'");
        }
        String res = connect0(); //callback into native code
        System.out.println("Java: result of connect0() is '" + res + "'"); //process returned String
    }
}

C计划

人们可以用C创建Java VM如图所示这里（工作不仅与Cygwin的，但仍与2019 VS），然后用RegisterNatives本地C回调注册。 所以使用上面链接中的函数invoke_class看起来像这样：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

... 

void invoke_class(JNIEnv* env) {
    jclass helloWorldClass;
    jmethodID mainMethod;
    jobjectArray applicationArgs;
    jstring applicationArg0;

    helloWorldClass = (*env)->FindClass(env, "com/software7/test/Main");

    mainMethod = (*env)->GetStaticMethodID(env, helloWorldClass, "main", "([Ljava/lang/String;)V");

    applicationArgs = (*env)->NewObjectArray(env, 1, (*env)->FindClass(env, "java/lang/String"), NULL);
    applicationArg0 = (*env)->NewStringUTF(env, "one argument");
    (*env)->SetObjectArrayElement(env, applicationArgs, 0, applicationArg0);

    (*env)->CallStaticVoidMethod(env, helloWorldClass, mainMethod, applicationArgs);
}

jstring connect0(JNIEnv* env, jobject thiz);

static JNINativeMethod native_methods[] = {
        { "connect0", "()Ljava/lang/String;", (void*)connect0 },
};

jstring connect0(JNIEnv* env, jobject thiz) {
    printf("C: connect0 called\n");
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Some Result!!");
}

static bool register_native_methods(JNIEnv* env) {
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/software7/test/Main");
    if (clazz == NULL) {
        return false;
    }
    int num_methods = sizeof(native_methods) / sizeof(native_methods[0]);
    if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, native_methods, num_methods) < 0) {
        return false;
    }
    return true;
}


int main() {
    printf("C: Program starts, creating VM...\n");

    JNIEnv* env = create_vm();
    if (env == NULL) {
        printf("C: creating JVM failed\n");
        return 1;
    }
    if (!register_native_methods(env)) {
        printf("C: registering native methods failed\n");
        return 1;
    }
    invoke_class(env);

    destroy_vm();
    getchar();
    return 0;
}

结果