Android NDK，保持C++对象的实时状态

Android NDK, keeping live C++ objects

本文关键字：实时 状态 对象 C++ NDK 保持 Android      更新时间：2023-10-16

我有以下问题。我想编写一个 Android 应用程序，它使用我的旧C++类。我必须在整个应用程序生存期内使C++对象保持活动状态。

我用 C# 编写了一个类似的应用程序，并通过将指向 C++ 类的指针传递给 C# 并使用 IntPtr 将其存储在那里来解决这个问题。然后，当我想在该对象上调用方法时，我只需将该指针再次传递给C++，转换为类指针并在其上调用方法。

如何在 Java 和 Android NDK 中实现类似的结果？Java 是否支持存储指针？

是的，您可以执行与在 C# 中完全相同的操作。

要创建新的C++对象，请执行以下操作：

jlong
Java_package_name_new(JNIEnv *, jobject) {
  return (long)(new CPP_Object()); 
}

您可以将此方法的返回值存储在 Java ptr 变量中，并将其传递给所有需要它的 NDK 方法：

void
Java_package_name_doSomething(JNIEnv *, jobject, jlong ptr) {
  CPP_Object *obj = (CPP_Object *)ptr;
  // do whatever you want with the object
}

最后用类似的东西删除它：

void
Java_package_name_delete(JNIEnv *, jobject, jlong ptr) {
  delete (CPP_Object *)(ptr);
}

与其将ptr传递给所有需要它的方法，您还可以使用 SetLongField 和 GetLongField 方法直接从 NDK 部分获取并设置它：这允许仅从代码的 NDK 部分管理 Java ptr变量，我觉得这更安全、更容易管理。

我开始谈话有点晚了，但由于我找不到彻底回答这个问题的 SO 帖子，我将发布我的解决方案。

爪哇岛

在 Java 方面，我正在创建一个带有long指针的类，以保留对 C++ 对象的引用。将C++方法包装在 Java 类中，允许我们在多个活动中使用 C++ 方法。请注意，我正在构造函数上创建 C++ 对象，并在清理时删除该对象。这对于防止内存泄漏非常重要：

public class JavaClass {
    // Pointer (using long to account for 64-bit OS)
    private long objPtr = 0;
    // Create C++ object
    public JavaClass() {
        createCppObject();
    }
    // Delete C++ object on cleanup
    public void cleanup() {
        deleteCppObject();
        this.objPtr = 0;
    }
    // Native methods
    public native void createCppObject();
    public native void workOnCppObject();
    public native void deleteCppObject();
    // Load C++ shared library
    static {
        System.loadLibrary("CppLib");
    }
}

C++

在C++方面，我正在定义创建、修改和删除对象的函数。值得一提的是，我们必须使用 new 和 delete 将对象存储在堆内存中，以使其在 Java 类实例的整个生命周期中保持活动状态。我还使用 getFieldId、SetLongField 和 GetLongField 将指针CppObject存储在JavaClass中

： 
// Get pointer field straight from `JavaClass`
jfieldID getPtrFieldId(JNIEnv * env, jobject obj)
{
    static jfieldID ptrFieldId = 0;
    if (!ptrFieldId)
    {
        jclass c = env->GetObjectClass(obj);
        ptrFieldId = env->GetFieldID(c, "objPtr", "J");
        env->DeleteLocalRef(c);
    }
    return ptrFieldId;
}
// Methods to create, modify, and delete Cpp object
extern "C" {
    void Java_com_test_jnitest_JavaClass_createCppObject(JNIEnv *env, jobject obj) {
        env->SetLongField(obj, getPtrFieldId(env, obj), (jlong) new CppObject);
    }
    void Java_com_test_jnitest_JavaClass_workOnCppObject(JNIEnv *env, jobject obj) {
        CppObject* cppObj = (CppObject*) env->GetLongField(obj, getPtrFieldId(env, obj));
        // Write your code to work on CppObject here
    }
    void Java_com_test_jnitest_JavaClass_deleteCppObject(JNIEnv *env, jobject obj) {
        CppObject* cppObj = (CppObject*) env->GetLongField(obj, getPtrFieldId(env, obj));
        delete cppObj;
    } 
}

笔记：

  • 与 Java 不同，C++ 没有垃圾回收，对象将存在于堆内存中，直到您使用 delete 。
  • 我正在使用 GetFieldID、SetLongField 和 GetLongField 来存储来自C++的对象引用，但您也可以存储来自 Java 的jlong对象指针，如其他答案中所述。
  • 在我的最终代码中，我将 JavaObject 类实现为Parcelable，以便使用带有附加内容的Intent将我的类传递给多个活动。
你也可以使用 SWIG 包装你的C++代码，在那里你通过在 Java 中构造你的原生对象

来实例化你的原生对象，只要你持有对它的引用，它就不会被销毁（丢失引用使其有资格进行垃圾回收，这将在 Java 引用完成时调用 C++ Object 实例上的析构函数）。

但是，如果本机代码和 Java 代码之间的交互很小，则使用 SWIG 可能过于 OTT。

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