!!!JNI

Javaにおいて、C/C++のモジュールを呼び出すことができる、または、逆にC/C++からJavaの機能を呼び出すことができるインターフェースを「JNI」（Java Native Interface）と言います。
JNIを使用することにより、JavaではタッチできなかったOSネイティブな処理や速度の必要な処理をC/C++言語で行ったりできるようになります。

以下に、その手順を説明します。
ここでは、JavaからC言語の関数を呼び出す方法を記述していきます。

!!Javaソースを記述

呼び出す側のJavaのソース「JNITest.java」を以下のようにします。

[ JNITest.java ]
 public class JNITest {
   static {
     System.loadLibrary("JNITest");
   }
 
   public native String getText();
   public native int add(int a,int b);
 	
   public static void main(String[] args) {
     JNITest jni = new JNITest();
     String str;
 	
     //C言語に関連付けた関数「getText()」を呼び出し
     str = jni.getText();
     System.out.println(str);
 
     //C言語に関連付けた関数「add()」を呼び出し
     int a,b;
     a=51;
     b=23;
     System.out.println("加算 : "+ a + "+" + b + "=" + jni.add(a,b));
   }
 }

この場合は、（Windowsの場合）「JNITest.dll」をライブラリとして読み込みます。
これの作成については後述します。
Linuxの場合は、拡張子が「so」になるでしょうか。
そして、「'''native'''」指定で関数「String getText()」と「int add(int a,int b)」を指定しています。
この「native」が記述された関数が、JavaからCを呼び出す関数の宣言となります。
ここではC言語側から、「getText()」で"HelloWorld!!"の文字列を返し、「add(int a,int b)」でa+bの計算結果を返すものとします。

「JNITest jni = new JNITest();」でネイティブの関数呼び出しのオブジェクトを生成して、各関数を呼び出しています。

!!C言語用ヘッダの出力 

そして、C言語部分のモジュールを作成するための準備をします。
まずは、以下のように普通にJavaソースをコンパイルします。

 javac JNITest.java 

次に、C言語で使用するヘッダファイルを生成します。

 javah -jni -o JNITest.h JNITest 

「-o JNITest.h」は出力するC言語のヘッダ名を指定していますが、省略もできます。省略した場合は、その後の「クラス名.h」が出力されることになります。
最後の「JNITest」が、「JNITest.java」をコンパイルした後に生成されるクラス名を指定しています。

これで、以下のような「JNITest.h」が自動生成されます。

 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
 #include <jni.h>
 /* Header for class JNITest */
 
 #ifndef _Included_JNITest
 #define _Included_JNITest
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 /*
  * Class:     JNITest
  * Method:    getText
  * Signature: ()Ljava/lang/String;
  */
 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JNITest_getText
   (JNIEnv *, jobject);
 
 /*
  * Class:     JNITest
  * Method:    add
  * Signature: (II)I
  */
 JNIEXPORT jint JNICALL Java_JNITest_add
   (JNIEnv *, jobject, jint, jint);
 
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif
 #endif

!!C言語側の準備 

次は、C言語側の準備をします。
C言語で提供するモジュールは、「共有ライブラリ(DLL)」である必要があります。
VC++/BCCなどで、DLLを作成する設定を行ってください。
そして、
インクルードファイル検索パスに「Javaのインストールディレクトリ\include」と（Windowsの場合は）「Javaのインストールディレクトリ\win32」を加えます。
ライブラリファイルの検索パスに「Javaのインストールディレクトリ\lib」を加え、「jvm.lib」をリンク時の構成に加えてください。

そして、先ほど自動生成した「JNITest.h」を、コンパイラが検索できるインクルードのパス位置にコピーしてきてください。

!!C言語側のソースの記述

C言語側のソースは、以下の感じになります。

[JNITest.cpp]
 #include <windows.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 
 #include "JNITest.h"      //javahで生成したヘッダを指定
 
 BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, 
   DWORD  ul_reason_for_call, 
   LPVOID lpReserved)
 {
   return TRUE;
 }
 
 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JNITest_getText(JNIEnv *env, jobject o)
 {
   jstring str = env->NewStringUTF("HelloWorld!!");
 
   return str;
 }
 
 JNIEXPORT jint JNICALL Java_JNITest_add(JNIEnv *env, jobject o, jint a, jint b)
 {
   jint sum;
 
   sum = a + b;
   return sum;
 }

このときの関数名「Java_JNITest_getText」「Java_JNITest_add」や引数などの記述は、ヘッダ「JNITest.h」よりそのままコピーしてきています。
「Java_JNITest_getText」は、"HelloWorld!!"の文字列を返し、
「Java_JNITest_add」は、「引数の(a+b)」を結果として返しています。

ちなみに、Windows以外のOSでは、「DllMain」の関数記述はいらないです。
これをコンパイルすると、無事「JNITest.dll」が生成されます。

!!JNIを使ったJavaプログラムの実行

生成した「JNITest.dll」を、コマンドラインでJavaを実行するときに参照できる位置（PATHの通った位置）、もしくはカレントディレクトリにコピーします。
そして、一番始めに生成したJavaの「JNITest」を実行します。

 javac JNITest 

如何でしょうか？

 HelloWorld!!
 加算 : 51+23=74

と表示されましたか？
簡単な処理をJavaからC言語呼び出しで行ったのですが、もっと時間のかかるような処理をC言語側で実行することで、 Javaのネックとなる「速度」の問題を緩和することができるようになるかと思います。
総合開発環境の「Eclipse」もJNI経由で「[[SWT]]」を呼び出しているようですね。
なので、動作速度がSwingに比べて快適です。

!!日本語文字列を返す

以下はおまけですが、日本語文字列（SHIFT-JIS）を返す場合は、その変換処理をC言語側で行ってあげる必要があります。
JavaはUTF-8で文字列を扱いますので、「WindowsのC言語→Java」へは、「SHIFT-JIS→UTF-8」の変換処理が必要です。
変換方法は、以下が一番楽です。

例えば、先ほどの「getText」で「はろーわーるど」と返す場合は、以下でOKです。

 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JNITest_getText(JNIEnv *env, jobject o)
 {
   const char *pBuff = "はろーわーるど";
   int len = strlen(pBuff);
 
   //Unicode文字列の長さを取得
   int uLen = MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, pBuff,
       len , NULL , 0);
 
   WCHAR *retBuff = new WCHAR[uLen];
 
   //Unicode文字列に変換する
   MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, pBuff,
       len , retBuff , uLen);
 
   //Javaの文字列生成
   jstring ret = env->NewString((jchar *)retBuff , uLen);
 
   delete retBuff;
   return ret;
 }

ただ、OS依存の「MultiByteToWideChar」はWindows以外では使えませんので、各OS対応の変換処理を行うか、Javaの「java.lang.String」をマッピングして変換してやるといいかもしれません。
＃昔、仕事で「java.lang.String」を呼び出して対応した覚えがあるのですが、ソースが見つからない(^_^;;