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android sudio jni 调用so_UE4：UPL 与 JNI 调用的最佳实践

發布時間：2023/12/31 编程问答 44 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 android sudio jni 调用so_UE4：UPL 与 JNI 调用的最佳实践小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

本篇文章搬運自我自己的博客，原文鏈接: https://imzlp.me/posts/27289/ 作者: 查利鵬

在使用UE4開發Android時，有時需要獲取平臺相關的信息、或者執行平臺相關的操作，在這種情況下，需要在代碼中添加Java的代碼以及在C++中調用它們。有些需求也需要在游戲中從Java側接收一些事件，需要處理Java調用C++的流程。

本篇文章主要涉及以下幾部分內容：

UE工程中添加Java代碼
Java函數的簽名規則
Java調用C++的函數
C++調用Java的函數

如何利用UE的UPL特性、Java的簽名規則，以及在UE中進行JNI調用實現方法，會在文章中做詳細的介紹。

UPL

UPL全稱Unreal Plugin Language，是一個XML-Based的結構化語言，用于介入UE的打包過程（如拷貝so/編輯，添加IOS的framework/操作plist等），本篇文章主要介紹UPL在Android中的使用，UPL在IOS上的使用，在我之前的文章UE4 開發筆記：Mac/iOS 篇#UPL 在 iOS 中的應用中有介紹。

往UE項目里添加Java代碼，需要通過UPL在打包時往插入代碼來實現。

UPL的語法使用XML，文件也需要保存為.xml格式：

<?xml version="" encoding="utf-8"?><rootxmlns:android=""></root>

在<root></root>中可以使用UPL提供的節點來編寫邏輯（但是因為它的語法都是XML的形式來實現編程邏輯的，所以寫起來循環等控制流程十分麻煩），以添加中權限請求為例（以下代碼均位于<root></root>中）：

使用androidManifestUpdates節點，可以在其中更新，UPL為IOS和Android都提供了很多平臺相關的節點，在使用時需要注意，不能混用。

UPL還提供了往GameActivity類中添加Java方法的節點：gameActivityClassAdditions，通過這個節點，可以直接在UPL里編寫Java代碼，在構建Android包時，會自動把這些代碼插入到中的GameActivity類中：

<gameActivityClassAdditions><insert>public String AndroidThunkJava_GetPackageName(){Context context = getApplicationContext();return ();}public String AndroidThunkJava_GetInstalledApkPath(){Context context = getApplicationContext();PackageManager packageManager = ();ApplicationInfo appInfo;try{appInfo = ((),);return appInfo.sourceDir;}catch (PackageManager.NameNotFoundException e){return "invalid";}}</insert></gameActivityClassAdditions>

插入之后生成的文件：

這兩個函數就在中了，UPL有很多增加GameActivity內容的節點，這部分內容在UE的文檔中是不全的，具體還是要去看UBT的代碼：UnrealBuildTool/System/。

UPL支持對GameActivity的擴展，不僅僅只是添加函數，還可以給OnCreate/OnDestory等函數添加額外的代碼，方便根據需求介入到不同的時機。

/* Engine/Source/Programs/UnrealBuildTool/System/ *  * <gameActivityImportAdditions> </gameActivityImportAdditions> * *  * <gameActivityPostImportAdditions> </gameActivityPostImportAdditions> * *  * <gameActivityImplementsAdditions> </gameActivityImplementsAdditions> * *  * <gameActivityClassAdditions> </gameActivityOnClassAdditions> * *  * <gameActivityReadMetadata> </gameActivityReadMetadata> * *  * <gameActivityOnCreateAdditions> </gameActivityOnCreateAdditions> * *  * <gameActivityOnDestroyAdditions> </gameActivityOnDestroyAdditions> * *  * <gameActivityOnStartAdditions> </gameActivityOnStartAdditions> * *  * <gameActivityOnStopAdditions> </gameActivityOnStopAdditions> * *  * <gameActivityOnPauseAdditions> </gameActivityOnPauseAdditions> * *  * <gameActivityOnResumeAdditions> </gameActivityOnResumeAdditions> * *  * <gameActivityOnNewIntentAdditions> </gameActivityOnNewIntentAdditions> * *  * <gameActivityOnActivityResultAdditions> </gameActivityOnActivityResultAdditions> */

那么，寫完了UPL的腳本之后，如何來使用它呢？

需要在需要添加該UPL的Module的中添加以下代碼：

// for Android if(Target.Platform==UnrealTargetPlatform.Android){PrivateDependencyModuleNames.Add("Launch");AdditionalPropertiesForReceipt.Add("AndroidPlugin",Path.Combine(ModuleDirectory,"UPL/Android/"));}// for IOS if(Target.Platform==UnrealTargetPlatform.IOS){AdditionalPropertiesForReceipt.Add("IOSPlugin",Path.Combine(ModuleDirectory,"UPL/IOS/"));}

通過AdditionalPropertiesForReceipt來指定我們的UPL腳本，注意AndroidPlugin和IOSPlugin不可修改，文件路徑可以根據UPL文件在項目中的位置指定。

使用這種方式就把UPL添加到了UE的構建系統中，當構建Android/IOS平臺時，就會自動執行我們在腳本中的邏輯了。

Java函數簽名

JNI是什么？JNI全稱Java Native Interface，即Java原生接口。主要用來從Java調用其他語言代碼、其他語言來調用Java的代碼。

在上一節中，我們通過UPL往GameActivity中添加了Java的代碼，在UE中如何通過C++去調用這些Java的函數，需要使用JNI調用來實現。

通過C++去調用Java，首先需要知道，所要調用的Java函數的簽名。簽名是描述一個函數的參數和返回值類型的信息。以該函數為例：

publicStringAndroidThunkJava_GetPackageName(){return"";}

以這個函數為例，它不接受參數，返回一個Java的String值，那么它的簽名是什么呢？

簽名的計算是有一個規則的，暫時先按下不表，后面會詳細介紹。

JDK提供的javac具有一個參數可以給Java代碼生成C++的頭文件，用來方便JNI調用，其中就包含了簽名。

寫一個測試的Java代碼，用來生成JNI調用的.h：

publicclassGameActivity{publicstaticnativeStringSingnatureTester();}

生成命令：

javac -h .

會在當前目錄下生成.class和.h文件，.h中的內容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include<jni.h>/* Header for class GameActivity */#ifndef _Included_GameActivity #define _Included_GameActivity #ifdef __cplusplus extern"C"{#endif /* * Class: GameActivity * Method: SingnatureTester * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORTjstringJNICALLJava_GameActivity_SingnatureTester(JNIEnv*,jclass);#ifdef __cplusplus }#endif #endif

里面導出了GameActivity類成員SingnatureTesterJNI調用的符號信息，在注釋中包含了它的簽名()Ljava/lang/String;。

Java_ue4game_GameActivity_SingnatureTester是當前函數可以在C/C++中實現的函數名，當我們在C++中實現了這個名字的函數，在Java中調用到GameActivity的SingnatureTester時，就會調用到我們C++中的實現。

把函數聲明改為：

publicclassGameActivity{publicstaticnativeStringSingnatureTester(intival,doubledval,Stringstr);}

它的簽名則是：

/* * Class: GameActivity * Method: SingnatureTester * Signature: (IDLjava/lang/String;)Ljava/lang/String; */

經過上面的兩個例子，其實就可以看出來Java函數的簽名規則：簽名包含兩部分——參數、返回值。

其中，()中的是參數的類型簽名，按照參數順序排列，()后面的是返回值的類型簽名。

那么Java中的類型簽名規則是怎么樣的呢？可以依據下面的Java簽名對照表：JNI 調用簽名對照表。

Java中的基礎類型和簽名對照表：

根據上面的規則，void EmptyFunc(int)的簽名為(I)V。

非內置基礎類型的簽名規則為：

以L開頭

以;結尾

中間用/隔開包和類名

如Java中類類型：

String：Ljava/lang/String;
Object：Ljava/lang/Object;

給上面的例子加上package時候再測試下：

packageue4game;publicclassGameActivity{publicstaticnativeStringSingnatureTester(GameActivityactivity);}

則得到的簽名為：

/* * Class: ue4game_GameActivity * Method: SingnatureTester * Signature: (Lue4game/GameActivity;)Ljava/lang/String; */JNIEXPORTjstringJNICALLJava_ue4game_GameActivity_SingnatureTester(JNIEnv*,jclass,jobject);

JNI:Java to C++

UE給我們的游戲生成的GameActivity中也聲明了很多的native函數，這些函數是在C++實現的，在Java中執行到這些函數會自動調用到引擎的C++代碼中：

publicnativeintnativeGetCPUFamily();publicnativebooleannativeSupportsNEON();publicnativevoidnativeSetAffinityInfo(booleanbEnableAffinity,intbigCoreMask,intlittleCoreMask);publicnativevoidnativeSetConfigRulesVariables(String[]KeyValuePairs);publicnativebooleannativeIsShippingBuild();publicnativevoidnativeSetAndroidStartupState(booleanbDebuggerAttached);publicnativevoidnativeSetGlobalActivity(booleanbUseExternalFilesDir,booleanbPublicLogFiles,StringinternalFilePath,StringexternalFilePath,booleanbOBBInAPK,StringAPKPath);publicnativevoidnativeSetObbFilePaths(StringOBBMainFilePath,StringOBBPatchFilePath);publicnativevoidnativeSetWindowInfo(booleanbIsPortrait,intDepthBufferPreference);publicnativevoidnativeSetObbInfo(StringProjectName,StringPackageName,intVersion,intPatchVersion,StringAppType);publicnativevoidnativeSetAndroidVersionInformation(StringAndroidVersion,StringPhoneMake,StringPhoneModel,StringPhoneBuildNumber,StringOSLanguage);publicnativevoidnativeSetSurfaceViewInfo(intwidth,intheight);publicnativevoidnativeSetSafezoneInfo(booleanbIsPortrait,floatleft,floattop,floatright,floatbottom);publicnativevoidnativeConsoleCommand(StringcommandString);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardChanged(Stringcontents);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardResult(booleanupdate,Stringcontents);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardSendKey(intkeyCode);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardSendTextSelection(Stringcontents,intselStart,intselEnd);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardSendSelection(intselStart,intselEnd);publicnativevoidnativeInitHMDs();publicnativevoidnativeResumeMainInit();publicnativevoidnativeOnActivityResult(GameActivityactivity,intrequestCode,intresultCode,Intentdata);publicnativevoidnativeGoogleClientConnectCompleted(booleanbSuccess,StringaccessToken);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardShown(intleft,inttop,intright,intbottom);publicnativevoidnativeVirtualKeyboardVisible(booleanbShown);publicnativevoidnativeOnConfigurationChanged(booleanbPortrait);publicnativevoidnativeOnInitialDownloadStarted();publicnativevoidnativeOnInitialDownloadCompleted();publicnativevoidnativeHandleSensorEvents(float[]tilt,float[]rotation_rate,float[]gravity,float[]acceleration);

在上一節Java簽名中已經提到過，native的方法是Java調用其他語言實現，上面這些函數在UE中均有實現，用于在引擎中接收Android設備的不同邏輯，定義分布在下列文件中：

Runtime\Android\AndroidLocalNotification\Private\AndroidLocalNotification.cpp Runtime\ApplicationCore\Private\Android\AndroidWindow.cpp Runtime\Core\Private\Android\AndroidPlatformFile.cpp Runtime\Core\Private\Android\AndroidPlatformMisc.cpp Runtime\Core\Private\Android\AndroidPlatformProcess.cpp Runtime\Launch\Private\Android\AndroidEventManager.cpp Runtime\Launch\Private\Android\AndroidJNI.cpp Runtime\Launch\Private\Android\

我們也可以自己在GameActivity添加native的函數，如果有一些SDK中提供了native這樣的函數，也可以用以下方式來實現，我這里寫一個簡單的例子，使用UPL往GameActivity添加一個native函數，并在C++端實現。

<gameActivityClassAdditions><insert>publicnativevoidnativeDoTester(StringMsg);</insert></gameActivityClassAdditions>

在C++中實現一個這樣的函數即可：

#if PLATFORM_ANDROID JNI_METHODvoidJava_com_epicgames_ue4_GameActivity_nativeDoTester(JNIEnvjenv*,jobjectthiz,jstringmsg);{}#endif

com.epicgames.ue4是UE生成的的包名(package com.epicgames.ue4;)。

可以看到，在C++中實現JNIMETHOD的函數名是以下規則：

RTypeJava_PACKAGENAME_CLASSNAME_FUNCNAME(JNIEnv*,jobjectthiz,Oher...)

注意：這個函數必須是個C函數，不能參與C++的name mangling，不然簽名就不對了。

在UE中可以使用JNI_METHOD宏，它定義在中。

// Runtime/Core/Public/Android/ #define JNI_METHOD __attribute__ ((visibility ("default"))) extern "C"

也可以使用extern "C"。在C++中定義之后，如果Java端調用了該函數，就可以執行到我們在C++里寫的邏輯了。

JNI:C++ to Java

通過上一節的內容，可以知道了Java中函數的簽名信息，如何在UE中通過函數名和簽名信息來在C++中調用到游戲中的Java代碼呢。

UE在C++端封裝了大量的JNI的輔助函數，可以很方便地進行JNI操作。這些函數大多定義在下面三個頭文件中：

// Runtime/Launch/Public/Android #include"Android/"// Runtime/Core/Public/Android #include"Android/"// Runtime/Core/Public/Android #include"Android/"

因為位于Launch模塊中，所以在需要在中為Android平臺添加該模塊。

以第一節我們使用UPL往GameActivity類中添加的下面這個函數為例：

publicStringAndroidThunkJava_GetPackageName(){Contextcontext=getApplicationContext();returncontext.getPackageName();}

想要在UE中調用到它，首先要獲取它的jmethodID，需要通過函數所屬的類、函數名字，簽名三種信息來獲取：

if(JNIEnv*Env=FAndroidApplication::GetJavaEnv()){jmethodIDGetPackageNameMethodID=FJavaWrapper::FindMethod(Env,FJavaWrapper::GameActivityClassID,"AndroidThunkJava_GetPackageName","()Ljava/lang/String;",false);}

因為我們的代碼是插入到GameActivity類中的，而UE對GameActivity做了封裝，所以可以通過FJavaWrapper來獲取，FJavaWrapper定義位于Runtime/Launch/Public/Android。

得到的這個methodID，有點類似于C++的成員函數指針，想要調用到它，需要通過某個對象來執行調用，UE也做了封裝：

jstringJstringResult=(jstring)FJavaWrapper::CallObjectMethod(Env,FJavaWrapper::GameActivityThis,GetPackageNameMethodID);

通過CallObjectMethod來在GameActivity的實例上調用GetPackageNameMethodID，得到的值是java中的對象，這個值還不能直接轉換為UE中的字符串使用，需要進行轉換的流程：

namespaceFJavaHelperEx{FStringFStringFromParam(JNIEnv*Env,jstringJavaString){if(!Env||!JavaString||Env->IsSameObject(JavaString,NULL)){return{};}constautochars=Env->GetStringUTFChars(JavaString,0);FStringReturnString(UTF8_TO_TCHAR(chars));Env->ReleaseStringUTFChars(JavaString,chars);returnReturnString;}FStringFStringFromLocalRef(JNIEnv*Env,jstringJavaString){FStringReturnString=FStringFromParam(Env,JavaString);if(Env&&JavaString){Env->DeleteLocalRef(JavaString);}returnReturnString;}}

通過上面定義的FJavaHelperEx::FStringFromLocalRef可以把jstring轉換為UE的FString：

FStringFinalResult=FJavaHelperEx::FStringFromLocalRef(Env,JstringResult);

到這里，整個JNI調用的流程就結束了，能夠通過C++去調用Java并獲取返回值了。

結語

參考資料：

- Unreal Plugin Language

- Jni符號對照

- JNI Types and Data Structures

總結

以上是生活随笔為你收集整理的android sudio jni 调用so_UE4：UPL 与 JNI 调用的最佳实践的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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