java - 如何在 JNI 中将 Java 字节数组的内容转换为 C 字符串？

Question

---

更新:

错误:jbyte* elements = (*env)->GetByteArrayElements(env, array, NULL); 仅返回 8 个字节。提供任何替代方法来检索字节形式的 jbytearray。

---

我是 JNI 的新手，所以我对 JNI 和英语都不熟悉。

现在我尝试在 Java 中读取文件的简单 JNI 程序，并使用 C 将其写入文件。

文件读取java代码:

public class FileIO {
   static {
      System.loadLibrary("io");         
   }

   private native void writeToFile(byte[] msg);

   public static void main(String[] args) throws IOException { 
      FileInputStream fileInputStream=null;

      File file = new File("version1-1.png");

      byte[] bFile = new byte[(int) file.length()];

      try {
         //convert file into array of bytes
         fileInputStream = new FileInputStream(file);
         fileInputStream.read(bFile);
         fileInputStream.close();
         System.out.println("Done");

      } catch(Exception e){
         e.printStackTrace();
      }

      new FileIO().writeToFile(bFile); 
   }
}

文件写入C代码:

#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "FileIO.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_FileIO_writeToFile (JNIEnv *env, jobject job, jbyteArray array ){

    char * buf ; 

   // here what i do ???    :(

    FILE *file = fopen("test123.png", "w");

    int results = fputs(buf, file);
    if (results == EOF) {
        //Failed to write do error code here.
    }
    fclose(file);
}

我尝试了很多解决方案(链接下方)，但没有成功将其写入文件。请提供正确的解决方案和最佳 JNI 教程站点。

已经尝试过的解决方案:(但未成功)

A correct way to convert byte[] in java to unsigned char* in C++, and vice versa?

Converting jbyteArray to a character array, and then printing to console

How to convert jbyteArray to native char* in jni?

int len = (*env)->GetArrayLength (env , array );
printf(" Length of the bytearray %d\n", len );
unsigned char * string ;
string = (char *)malloc((len + 1) * sizeof(char)) ;

jbyte* b = (*env)->GetByteArrayElements(env, array, &isCopy);

在 GetByteArrayElements 之后，jbyte 长度应该是 8，但是 GetArrayLength 返回的 bytearray 长度是 50,335。

我的尝试:

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello (JNIEnv *env, jobject job, jbyteArray array ){

    jsize num_bytes = (*env)->GetArrayLength(env, array);
    char *buffer = malloc(num_bytes + 1);

    printf("Number of jByte element    : %d\n", (int) num_bytes);

    if (!buffer) 
        printf("Buff Fail\n");

    jbyte* elements = (*env)->GetByteArrayElements(env, array, NULL);
    if (!elements)
        printf("Element Fail\n");

    printf ("Number of Byte elements   : %d\n", (int) strlen (elements));

    memcpy(buffer, elements, num_bytes);
    buffer[num_bytes] = 0;

    printf("Number of buffer elements  : %d\n", (int) strlen(elements));

    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, array, elements, JNI_ABORT);

    FILE *fp;
    fp = fopen( "file.txt" , "w" );
    fwrite(buffer , 1 , sizeof(buffer) , fp );
    fclose(fp);
    return;
}

和输出:

Done
Number of jByte element   : 50335
Number of Byte elements   : 8
Number of buffer elements : 8

Answer 1

正如@Olaf 观察到的，指针和数组是完全不同类型的对象。没有有意义的方法可以将一个转换为另一个。因此，第一步是更好地描述您的实际意思。

由于您的最终目标似乎是通过 fputs() 将 Java 数组的字节写入文件，因此您似乎想要做的是创建一个 C 字符串，其内容是与 Java 字节数组相同。这正是 Olaf 提出的骗局，Converting jbyteArray to a character array, and then printing to console ，请求，以及接受的答案声称提供的内容。但是，您声称您已经尝试过该解决方案但没有奏效。你没有描述失败的性质，但我可以相信它确实失败了，因为接受的答案中的解决方案有点错误。在下文中，我将该答案称为“历史性答案”。

历史答案在几个点上是相当正确的。特别是，C 字符串必须以 null 终止，而 Java 字节数组的内容不会终止，除非意外。此外，jbytearray 指针不是直接指向数据的指针，因此您需要使用适当的 JNI 函数来获取数据本身。您需要为字节数组的内容创建一个足够大的新缓冲区加上终止符，将字节复制到其中，然后添加终止符。

例如:

// determine the needed length and allocate a buffer for it
jsize num_bytes = GetArrayLength(env, array);
char *buffer = malloc(num_bytes + 1);

if (!buffer) {
    // handle allocation failure ...
}

// obtain the array elements
jbyte* elements = GetByteArrayElements(env, array, NULL);

if (!elements) {
    // handle JNI error ...
}

// copy the array elements into the buffer, and append a terminator
memcpy(buffer, elements, num_bytes);
buffer[num_bytes] = 0;

// Do not forget to release the element array provided by JNI:
ReleaseByteArrayElements(env, array, elements, JNI_ABORT);

之后，您在 buffer 指向的空间中拥有字节数组内容的空终止副本，例如，您可以将其传递给 fputs() :

int result = fputs(buffer, file);

此外，一旦您成功分配了缓冲区，您必须确保在从函数返回之前释放它，包括通过任何错误处理返回路径:

free(buffer);

我在历史答案中看到的主要问题是它建议使用 strlen() 来计算数组数据的长度，以便能够分配足够大的临时缓冲区。但这只有在字节数组已经以 null 终止时才有效，在这种情况下，一开始就没有必要。

更新

以上回答了提出的问题——如何将数据转换为 C 字符串。但是请注意，问题本身的前提是假设将数据转换为 C 字符串并通过 fputs() 输出它们首先是一种适当的机制。正如@Michael 所观察到的，如果数据包含空字节，则情况并非如此，因为如果它们最初来自二进制文件，则可能很难排除。

如果总体目标只是将字节写入文件，那么首先将它们转换为 C 字符串是没有意义的。有一些替代机制可以在不首先执行此类转换的情况下输出数据。如果可以相信数据不包含内部空字节，则可以使用 fprintf() 来写入它们:

fprintf(file, "%*s", (int) num_bytes, (char *) elements);

另一方面，如果数据可能包含空值，那么您应该使用适当的低级输出函数。这可能看起来像这样:

#include <stdio.h>
#include <jni.h>
#include "FileIO.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_FileIO_writeToFile(JNIEnv *env, jobject job,
        jbyteArray array) {
    FILE *fp = fopen( "file.txt" , "w" );

    if (!fp) {
        // handle failure to open the file ...
    }

    // determine the needed length and allocate a buffer for it
    jsize num_bytes = GetArrayLength(env, array);

    // obtain the array elements
    jbyte* elements = GetByteArrayElements(env, array, NULL);

    if (!elements) {
        // handle JNI error ...
    }

    // output the data
    if (fwrite(elements, 1, num_bytes, fp) != num_bytes) {
        // handle I/O error ...
    }

    // Do not forget to release the element array provided by JNI:
    ReleaseByteArrayElements(env, array, elements, JNI_ABORT);

    fclose(fp);
}