Java枚举和C枚举的转换—

前言

最近在做中间件相关，遇到一个JAVA和C之间枚举值通过JNI传递的问题。我们知道C语言的枚举型是一个集合，其每个枚举成员是一个整型常量；而JAVA的枚举其本质是一个类，继承自Enum类，每个枚举成员是枚举类型常量。他们之间是不同的两种数据类型，不能直接进行转换。Java枚举和C枚举的转换本质是Java枚举类型和int整型的转换。

两种枚举的特点

新创建的枚举类型继承自Enum类。

Enum类有两个成员变量，name和ordinal。name为枚举常量的名字，ordinal为枚举常量声明时的顺序（从0开始）。

Enum类有一个ordinal()方法，用来获取变量ordinal的值；还有一个values()方法用来获取所有的枚举常量，返回值是一个枚举的数组。

JAVA的枚举类型构造函数一定是私有的，因为要保证枚举是单例的。因此我们不能在JNI里使用AllocObject、NewObject这种需要用到构造函数的方法构建一个枚举型。

JAVA枚举类型的成员都是static的，JNI中可以直接访问

C的枚举型中第一个枚举成员的默认值为整型的0，后续枚举成员的值在前一个成员上加1。

一个例子

知道了两种枚举的特点，我们就可以开始进行转换了。下面我们通过一个例子说明如何进行转换：

我的老板有个三岁的女儿，她很喜欢吃水果，她知道苹果是红色的，香蕉是黄色的。可是别的水果呢？于是她希望有个万能的小精灵告诉她水果的颜色。于是老板找到了我……

啥也不说了，开始吧。先定义两个C枚举，用来描述水果和颜色，它们是底层沟通信息用的。

typedef enum {FRUIT_APPLE,FRUIT_GRAPE,FRUIT_BANANA,FRUIT_MAX
}FRUIT;typedef enum {COLOR_RED,COLOR_PURPLE,COLOR_YELLOW,COLOR_MAX
}COLOR;

然后定义两个JAVA枚举，也用来表示水果和颜色，应用间聊天的时候会用到它们进行描述。


public enum EnFruit {APPLE,GRAPE,BANANA，FRUIT_MAX;
}public enum EnColor {RED,PURPLE,YELLOW,COLOR_MAX;
}

很好，我们离成功又进了一步。

现在我们老板的女儿问出了第一个问题：葡萄什么颜色的？

水果颜色识别器：什么？什么水果？？什么是葡萄？？

应用：就是这个！！这个就是！！！

两位大佬语言不通，鸡同鸭讲，吵成一团。

于是JNI大哥来帮忙。

extern "C" jobject JNICALL Java_com_example_jnitest_MainActivity_getFruitColor(JNIEnv *env, jobject object, jobject objFruit){jclass clazzFruit = env->FindClass("com/example/jnitest/EnFruit"); jmethodID j_method_fruitOrdinal = env->GetMethodID(clazzFruit,"ordinal","()I");int fruit = env->CallIntMethod(objFruit,j_method_fruitOrdinal);COLOR color = get_fruit_color((FRUIT)fruit);//自定义水果颜色识别器，识别水果颜色}

他首先通过FindClass查找Java中代表水果的类，这个方法的参数是类的全名。使用UTF-8编码，其中分隔符使用/表示。
然后通过GetMethodID方法获取水果类的一个实例方法ID。该方法的第一个参数是一个Java类；第二个参数是UTF-8编码的方法名；第三参数是UTF-8编码的方法签名。
这里需要注意，GetMethodID获取的方法是非静态的，需要类的实例才能调用它。接下来的CallIntMethod方法就是通过一个类的实例调用了ordinal方法。Call<type>Method这一系列方法的返回值是type；第一个参数就是类的实例（这里类的实例是由Java直接传给JNI的objFruit）；第二个参数就是上一步中获取的实例方法ID；后面是可变参数列表。这里的ordinal方法没有参数，故不填写。

现在终于把应用说的水果翻译成水果颜色识别器能看懂的话，识别器很高兴。

水果颜色识别器：这个水果是紫色啦！

应用：紫色？眼前的黑不是黑，你说的紫是什么紫？

语言不通真是烦恼，于是JNI大哥又忙活起来。当然最后不要忘记DeleteLocalRef释放资源，把翻译用的草稿本还回去留给别人继续用。

extern "C" jobject JNICALL Java_com_example_jnitest_MainActivity_getFruitColor(JNIEnv *env, jobject object, jobject objFruit){jclass clazzFruit = env->FindClass("com/example/jnitest/EnFruit");jmethodID j_method_fruitOrdinal = env->GetMethodID(clazzFruit,"ordinal","()I");int fruit = env->CallIntMethod(objFruit,j_method_fruitOrdinal);COLOR color = get_fruit_color((FRUIT)fruit);//自定义水果颜色识别器，识别水果颜色jclass clazzColor = env->FindClass("com/example/jnitest/EnColor");jobject objColor;jfieldID j_fieldID_RED = env->GetStaticFieldID(clazzColor,"RED","Lcom/example/jnitest/EnColor;");jfieldID j_fieldID_PURPLE = env->GetStaticFieldID(clazzColor,"PURPLE","Lcom/example/jnitest/EnColor;");jfieldID j_fieldID_YELLOW = env->GetStaticFieldID(clazzColor,"YELLOW","Lcom/example/jnitest/EnColor;");switch (color){case COLOR_RED:objColor = env->GetStaticObjectField(clazzColor,j_fieldID_RED);break;case COLOR_PURPLE:objColor = env->GetStaticObjectField(clazzColor,j_fieldID_PURPLE);break;case COLOR_YELLOW:objColor = env->GetStaticObjectField(clazzColor,j_fieldID_YELLOW);break;default:objColor = nullptr;}env->DeleteLocalRef(clazzFruit);env->DeleteLocalRef(clazzColor);return objColor;
}

还是通过 FindClass查找Java中代表颜色的类。
由于Java的enum成员都是静态的，我们通过GetStaticFieldID获取颜色类的静态成员ID。它的第一个参数是一个Java类；第二个参数是使用UTF-8编码的属性名；第三个参数是使用UTF-8编码的属性类型签名。
最后我们就可以通过类的GetStaticObjectField方法获取一个静态的成员，这个方法可以获得一个类的实例。他的第一个参数是一个Java类；第二个参数是这个静态成员的ID。

上面的方法虽然可行，但是在旁边的JNI二哥看不下去了，还没等大哥写完演算，就一把抢过来，在EnColor的枚举里自定义了一个static方法，获取指定顺序的枚举。改成了下面的样子。

public enum EnColor {RED,PURPLE,YELLOW,COLOR_MAX;public static EnColor getColor(int ordinal){EnColor colors[] = values();if(ordinal < colors.length && ordinal >= 0)return colors[ordinal];return null;}
}

对应的JNI如下修改，顿时清爽了很多。

extern "C" jobject JNICALL Java_com_example_jnitest_MainActivity_getFruitColor(JNIEnv *env, jobject object, jobject objFruit){jclass clazzFruit = env->FindClass("com/example/jnitest/EnFruit");jmethodID j_method_fruitOrdinal = env->GetMethodID(clazzFruit,"ordinal","()I");int fruit = env->CallIntMethod(objFruit,j_method_fruitOrdinal);COLOR color = get_fruit_color((FRUIT)fruit);//自定义水果颜色识别器，识别水果颜色jclass clazzColor = env->FindClass("com/example/jnitest/EnColor");jmethodID j_method_getColor = env->GetStaticMethodID(clazzColor,"getColor","(I)Lcom/example/jnitest/EnColor;");jobject objColor = env->CallStaticObjectMethod(clazzColor,j_method_getColor,(int)color);env->DeleteLocalRef(clazzFruit);env->DeleteLocalRef(clazzColor);return objColor;
}

修改之后我们通过GetStaticMethodID获得一个静态方法ID。该方法与GetMethodID方法的参数都是一样的。
然后我们通过CallStaticObjectMethod调用了一个我们自定义的静态方法，返回值是一个类的实例。CallStatic<type>Method这一类方法第一个参数是一个Java类，它不像Call<type>Method的方法那样需要类的实例；其余的参数和Call<type>Method方法是一样的。

这里有个小问题，我们在JNI里拿到的objColor并没有释放，不会造成内存泄漏的问题吗？首先，我们当然不能释放他，因为JAVA里还需要用到它。其次，Java是个好孩子，他最后会把从JNI里拿到的对象释放掉的，我们完全不用担心。

好了，现在应用可算知道识别器说的是哪个紫色了，赶紧把这个结果告诉我们老板的女儿。大功告成！

老板女儿：可是昨天我们吃的葡萄不是紫色的呀？爸爸你骗我，你骗我。（大哭）

老板（怒）：你明天不用来上班了！

摔！！！

参考文献：

枚举的本质

java enum(枚举)使用详解 + 总结

C语言中的enum(枚举)用法

JNI完全指南(二)——类与异常

JNI完全指南(四)——对象操作

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