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■ Javaからネイティブコードの呼び出し(JNI) - 2010/03/10 23:00:00

Javaからネイティブコード(C言語、C++等)の関数を呼ぶ場合、JNI(Java Native Interface)を使う方法があります。

今回は、JNIを使って、C++で書かれた関数を呼んでみます。
具体的には、Javaでクラス、C++でDLLを生成して、Javaのクラスから、DLLを呼ぶことになります。
Javaでは、ネイティブコードの関数と同様の型のネイティブメソッドを宣言します。
このネイティブメソッドを宣言すると、ネイティブコードの関数を、通常のメソッドのように、Javaから呼び出せるようになります。

開発環境と主な手順は、以下のようになります。

▽ 開発環境

OS: WindowsXP Professional
Javaコンパイラ: Java SE Development Kit 5.0 Update 8
Cコンパイラ: Visual C++ 2005 Express Edition

▽ 主な手順

① Javaコードを書く(JniTest.java)。
② ①のコード(JniTest.java)をコンパイルし、クラスを生成する(JniTest.class)。
更に、C++用のヘッダーファイルを生成する(JniTest.h)。
③ ヘッダーファイル(JniTest.h)を使って、C++のコードを書く(JniTestLib.cpp)。
④ ③のコードをコンパイルし、DLLを生成する(JniTestLib.dll)。
⑤ ②のJavaのクラス(JniTest.class)を実行し、DLL(JniTestLib.dll)のネイティブメソッドを呼ぶ。

◆ 開発

① Javaコードを書く(JniTest.java)。

ネイティブメソッド(TestMethod)の宣言と、Java側の処理を実装します。
サンプルでは、ネイティブメソッドしか呼んでいません。

[ JniTest.java ]

public class JniTest
{
    static
    {
        // ライブラリ(DLL)のロード
        System.loadLibrary("JniTestLib");
    }

    // ネイティブメソッドの宣言
    public native String TestMethod();

    public static void main(String[] args)
    {
        JniTest jt = new JniTest();

        // ネイティブメソッドを呼ぶ
        System.out.println(jt.TestMethod());
     }
}

② ①のコード(JniTest.java)をコンパイルし、クラス(JavaTest.class)を生成する。
更に、C++用のヘッダーファイル(JniTest.h)を生成する。

▽ クラス(JavaTest.class)の生成

コマンドプロンプトから、javac.exe でコンパイルします。

javacでコンパイル

▽ C++用のヘッダーファイル(JniTest.h)の生成

ヘッダーの生成には、javah.exe を使い、引数には、JniTest(.class)を指定します。

javahでヘッダーの生成

以下のような内容のヘッダーが生成されます。
"JNICALL Java_JniTest_TestMethod"メソッドが、C++のDLLで実装するネイティブメソッドになります。

[ JniTest.h ]

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include 

/* Header for class JniTest */
#ifndef _Included_JniTest
#define _Included_JniTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

/*
 * Class:     JniTest
 * Method:    TestMethod
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniTest_TestMethod
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

③ ②のヘッダーファイル(JniTest.h)を使って、C++のコード(JniTestLib.cpp)を書く。

ここからは、Visual C++ 2005 を使います。

▽ 空のプロジェクトの作成

Visual C++ 2005 を起動し、空のプロジェクト(JniTestLib)を作成します。
Expressでは、DLLの項目がないため、ここでは、空のプロジェクトを選択します。

空のプロジェクトを作成

▽ C++ファイルの追加

作成したプロジェクトに、新規にC++ファイル(JniTestLib.cpp)を追加します。

C++ファイルを追加

②で生成したC++用のヘッダー(JniTest.h)をプロジェクトに追加します。

ヘッダーをプロジェクトに追加

[ JniTestLib.cpp ]

#include 
#include 
#include "JniTest.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniTest_TestMethod(JNIEnv *env, jobject obj)
{
    printf("DLLの Java_JniTest_TestMethod() が呼ばれました。\n");
    return env->NewStringUTF("Java_JniTest_TestMethod() was completed.");
}

④ ③のコードをコンパイルし、DLLを生成する。

▽ プロジェクトのプロパティの設定

プロジェクトのプロパティを、DLL生成用に変更します。
[構成プロパティ]→[全般]→[構成の種類]を "ダイナミック ライブラリ(.dll)" に変更します。

プロジェクトのプロパティの設定

[構成プロパティ]→[C/C++]→[全般]→[追加のインクルードディレクトリ]に、JDKのインクルードディレクトリを指定します。

インクルードディレクトリを指定1
インクルードディレクトリを指定2

[構成プロパティ]→[リンカ]→[全般]→[出力ファイル]の拡張子を、"dll"に変更します。

拡張子の変更

以上で、プロパティの設定は、完了です。

▽ DLLのビルド

ビルドし、エラーがでなければ、JniTestLib.dll が生成されます。

⑤ ②のJavaのクラス(JniTest.class)を実行し、DLL(JniTestLib.dll)のネイティブメソッドを呼ぶ。

②のJavaクラス(JniTest.class)、④のDLL(JniTestLib.dll)を同一ディレクトリにコピーします。
コマンドプロンプトから、Javaクラス(JniTest.class)を実行すると、以下のようにDLL(JniTestLib.dll)のネイティブメソッドが呼ばれます。

ネイティブメソッドを呼ぶ

- 以上 -

編集履歴
[2007/05/17] 新規作成。
[2007/05/19] 前置きを少し修正。
[2008/08/29] レイアウトを修正。
[2009/01/--] サイト移転。レイアウト変更。
[2009/06/24] レイアウト変更。
[2010/03/10] サイト移転。レイアウト変更。
[2010/07/04] URL変更。

カテゴリ: Java  ブックマーク: はてなブックマーク Yahoo!ブックマーク Googleブックマーク Twitterでつぶやく  コメント( 0 )
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