Android NDK, поддерживающий живые объекты С++

У меня есть следующая проблема. Я хочу написать приложение для Android, которое использует мои устаревшие классы С++. Я должен сохранить объект С++ в течение всего срока службы приложения.

Я написал аналогичное приложение в С# и решил проблему, передав указатель на С++-класс на С# и сохранив его там, используя IntPtr. Затем, когда я хотел вызвать метод для этого объекта, я просто передал этот указатель снова на С++, преобразован в указатель класса и назвал метод на нем.

Как я могу достичь аналогичного результата в Java и Android NDK? Поддерживает ли Java сохранение указателей?

Ответы

Ответ 1

Да, вы можете сделать то же самое, что и на С#.

Чтобы создать новый объект С++:

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

Вы можете сохранить возвращаемое значение этого метода в переменной Java ptr и передать его ко всем методам NDK, которые ему нужны:

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

И, наконец, удалите его с чем-то вроде:

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

Вместо передачи ptr ко всем методам, которые в ней нуждаются, вы также можете получить его и установить его непосредственно из части NDK с помощью методов SetLongField и GetLongField: это позволяет использовать переменную Java ptr управляемый только из части кода NDK, который я считаю более безопасным и простым в управлении.

Ответ 2

Я немного опоздал на разговор, но, поскольку я не мог найти сообщение SO, которое полностью отвечает на этот вопрос, я опубликую свое решение.

Java

На стороне Java я создаю класс с указателем long, чтобы сохранить ссылку на объект С++. Объединение методов С++ в Java-классе позволяет использовать методы С++ в нескольких действиях. Обратите внимание, что я создаю объект С++ в конструкторе, и я удаляю объект при очистке. Это очень важно для предотвращения утечек памяти:

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");
    }

}

С++

На стороне С++ я определяю функции для создания, изменения и удаления объекта. Важно отметить, что мы должны использовать new и delete для хранения объекта в HEAP-памяти, чтобы поддерживать его в течение всего жизненного цикла экземпляров класса Java. Я также сохраняю указатель на CppObject прямо в JavaClass, используя getFieldId, SetLongField и GetLongField:

// 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;
    } 

}

ПРИМЕЧАНИЯ:

  • В отличие от Java, С++ не содержит сборку мусора, и объект будет жить в памяти HEAP, пока вы не будете использовать delete.
  • Я использую getFieldId, SetLongField и GetLongField для хранения ссылки на объект из С++, но вы также можете сохранить указатель объекта jlong из Java, как описано в других ответах.
  • В моем последнем коде я реализовал класс JavaObject как Parcelable, чтобы передать мой класс нескольким действиям с помощью Intent с дополнительными функциями.

Ответ 3

Вы также можете обернуть свой код на С++ с помощью SWIG, где вы создаете экземпляр собственного объекта, создавая его на Java, и до тех пор, пока вы держите ссылку на нее, она не уничтожается (потеря ссылки делает ее пригодной для сбора мусора, которая будет вызывать деструктор в экземпляре объекта С++, когда ссылка Java завершена).

Однако, если взаимодействие между нативным кодом и кодом Java минимально, использование SWIG может быть слишком OTT.