Java JNI 入門實戰（下）：類型映射、字串陣列操作、方法與欄位存取

3. Java 與原生類型映射表

JNI 定義完整類型對應，確保 Java 與 C/C++ 數據無損傳遞：

基本類型直接值傳遞，無需轉換。jboolean 在 C 中常用 unsigned char 實現。

4. 物件引用類型體系

所有 Java 物件引用統一對應 jobject（相當於 java.lang.Object）。JNI 提供子類型區分常用類別：

• jclass、jstring、jarray、jobjectArray、jthrowable
• 基本類型陣列：jbooleanArray、jbyteArray、jcharArray、jshortArray、jintArray、jlongArray、jfloatArray、jdoubleArray

5. 字串操作完整指南

jstring ≠ C char*，必須透過 JNIEnv 方法轉換：

核心 API

範例：提示用戶輸入

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine
  (JNIEnv *env, jobject obj, jstring prompt) {
    char buf[128];
    const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, prompt, 0);
    printf("%s", str);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, prompt, str); // 必須釋放，否則記憶體洩漏
    fgets(buf, 128, stdin);
    return (*env)->NewStringUTF(env, buf);
}

鐵律： 每個 Get* 必配對 Release*，否則 JVM 無法回收臨時字串緩衝區，導致記憶體洩漏。

6. 陣列操作完整指南

基本類型陣列

JNIEXPORT jint JNICALL Java_IntArray_sumArray
  (JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr) {
    jsize len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);      // 獲取長度
    jint *body = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, 0); // 獲取元素指針
    jint sum = 0;
    for (int i = 0; i < len; i++) sum += body[i];
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, arr, body, 0); // 釋放，模式 0 表示複製回 Java 陣列
    return sum;
}

獲取/釋放元素指針對應表

物件陣列（Object[]）

無法一次性獲取所有元素，需逐個存取：

• GetObjectArrayElement(env, arr, index) → 返回 jobject
• SetObjectArrayElement(env, arr, index, val) → 更新元素

7. 調用 Java 方法

三步驟流程

1. 獲取類別引用： jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
2. 獲取方法 ID： jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callback", "(I)V");
3. 調用方法： (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid, depth);

方法簽名規則

格式：(參數類型簽名)返回類型簽名

範例：void callback(int depth) → (I)V；String toString() → ()Ljava/lang/String;

獲取簽名神器：javap -s -p ClassName

調用函數家族

靜態方法調用

將 GetMethodID → GetStaticMethodID，Call*Method → CallStatic*Method。

8. 存取 Java 欄位

與方法調用類比，將 Method 替換為 Field：

• GetFieldID / GetStaticFieldID
• GetIntField、SetIntField 等類型專用 Get/Set
• GetObjectField / SetObjectField 處理引用類型

總結

JNI 核心在於：類型映射精確、資源獲取與釋放配對、簽名正確、引用管理規範。掌握字串、陣列、方法、欄位四大操作族群，即可應對絕大多數 Java-C/C++ 互操作場景。建議搭配 javah（JDK 8 前）或 javac -h（JDK 8+）自動生成頭文件，減少手寫錯誤。