【Flutter跨平台插件开发】如何实现kotlin跟C++的相互调用

kotlin 调 c++

在 Kotlin 中，可以使用 JNI (Java Native Interface) 来调用 C++ 代码

调用步骤:

创建 C++ 文件并实现函数。

cpp 复制代码

// example.cpp
#include <jni.h>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_MyClass_myFunction(JNIEnv* env, jobject /* this */) {
    return env->NewStringUTF("Hello from C++");
}

在 Kotlin 中声明需要调用的 native 函数并加载 native 库。

kotlin 复制代码

class MyClass {
    external fun myFunction(): String

    companion object {
        init {
            System.loadLibrary("example") // example是库的名字
        }
    }
}

调用示例

kotlin 复制代码

val myClass = MyClass()
println(myClass.myFunction()) // 输出 "Hello from C++"

Flutter 插件项目的例子

在 Flutter 插件中引用已有的 C++ 源码需要以下步骤：

首先，在 Flutter 插件的 android 目录下创建一个 CMakeLists.txt 文件，这个文件会告诉 CMake 如何编译你的 C++ 代码。

CMake 复制代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # Specifies the name of the library.
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp )

然后，在插件的 build.gradle 文件中启用 CMake 并指定 CMakeLists.txt 文件的位置。

groovy 复制代码

android {
    // ...

    defaultConfig {
        // ...

        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
    }

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

在 Kotlin 代码中，可以使用 System.loadLibrary 来加载库，并使用 external 关键字来声明 native 方法。

kotlin 复制代码

class MyPlugin: FlutterPlugin, MethodCallHandler {
    // ...

    external fun myNativeMethod(): String

    init {
        System.loadLibrary("native-lib")
    }

    // ...
}

最后，在 C++ 代码中实现函数。

cpp 复制代码

#include <jni.h>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_MyPlugin_myNativeMethod(JNIEnv* env, jobject /* this */) {
    // 你的代码...
}

注意

需要使用 ndk-build 或者 CMake 来编译 C++ 代码，并将生成的库放到 Android 项目的 jniLibs 目录下。
C++ 函数的名称必须遵循特定的格式：Java_包名_类名_方法名。在这个例子中，Java_com_example_MyClass_myFunction 对应于 com.example.MyClass 类的 myFunction 方法。

c++ 调 kotln

在 Kotlin 中，可以使用 JNI (Java Native Interface) 来设置回调到 C++ 代码。

同步调用（这个需要kotlin先调到cpp，cpp再调回来，都是同步操作）

在 Kotlin 中创建一个接口，该接口将被 C++ 代码调用。

kotlin 复制代码

interface Callback {
    fun onEvent(event: String)
}

创建一个 native 函数，kotlin 的回调函数将通过这个native函数，传给cpp

kotlin 复制代码

class MyClass {
    private var callback: Callback? = null

    fun setCallback(callback: Callback) {
        this.callback = callback
    }

    external fun triggerEvent()

    private fun onEvent(event: String) {
        callback?.onEvent(event)
    }

    companion object {
        init {
            System.loadLibrary("example")
        }
    }
}

在 C++ 代码中实现 triggerEvent 函数，从参数中获取 onEvent 方法并调用。

cpp 复制代码

#include <jni.h>

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_MyClass_triggerEvent(JNIEnv* env, jobject instance) {
    jclass cls = env->GetObjectClass(instance);
    jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "onEvent", "(Ljava/lang/String;)V");
    if (mid == nullptr) return; // method not found
    jstring message = env->NewStringUTF("Hello from C++");
    env->CallVoidMethod(instance, mid, message);
}

在这个例子中，triggerEvent 函数在 C++ 代码中被调用，然后它调用 Kotlin 中的 onEvent 方法，该方法然后调用 Callback 接口的 onEvent 方法。

方法签名

在 JNI (Java Native Interface) 中，"(Ljava/lang/String;)V" 是一个方法签名，用于描述方法的参数类型和返回值类型

这个签名可以被分解为以下部分：

括号 "(" 和 ")"：括号内的内容描述了方法的参数类型。在这个例子中，"Ljava/lang/String;" 表示方法有一个参数，类型为 java.lang.String。
"V"：这是方法的返回值类型。在 JNI 中，"V" 表示 void，也就是说这个方法没有返回值。

所以，"(Ljava/lang/String;)V" 这个签名表示的是一个接受一个 java.lang.String 参数并且没有返回值的方法。

其他一些常见的 JNI 类型签名包括：

"I"：表示 int
"J"：表示 long
"S"：表示 short
"B"：表示 byte
"C"：表示 char
"D"：表示 double
"F"：表示 float
"Z"：表示 boolean
"[I"：表示 int 数组
"Lfully/qualified/ClassName;"：表示 fully.qualified.ClassName 类型的对象

你可以在 JNI 文档中找到更多关于类型签名的信息。

异步回调

在 JNI 中，JNIEnv* 和 jobject 通常不能直接保存起来用于异步回调。

这是因为:

JNIEnv* 是线程相关的，每个线程都有一个不同的 JNIEnv*。如果你在一个线程保存了 JNIEnv*，然后在另一个线程使用它，可能会导致问题。
同样，jobject 是一个局部引用，它只在当前的 JNI 调用中有效，调用结束后就会被自动删除。

如果你需要在异步回调中使用这些对象，你需要做一些额外的步骤：

对于 JNIEnv*，你需要在回调的线程中通过 JavaVM* 获取一个新的 JNIEnv*。你可以在保存 JNIEnv* 的同时保存 JavaVM*，通过调用 JNIEnv->GetJavaVM(&jvm) 获取。
对于 jobject，你需要创建一个全局引用，这样它就可以跨越多个 JNI 调用。你可以通过调用 JNIEnv->NewGlobalRef(jobject) 来创建一个全局引用。记住在你不再需要这个全局引用时，需要调用 JNIEnv->DeleteGlobalRef(jobject) 来删除它，防止内存泄漏。

以下是一个简单的例子：

cpp 复制代码

JavaVM* jvm;
jobject globalObj;

JNIEXPORT void JNICALL Java_MyClass_init(JNIEnv* env, jobject obj) {
    env->GetJavaVM(&jvm);
    globalObj = env->NewGlobalRef(obj);
}

void asyncCallback() {
    JNIEnv* env;
    jvm->AttachCurrentThread(&env, NULL);

    // 有了env跟obj后，这里参考上面同步调用的例子的实现

    jvm->DetachCurrentThread();
}

在这个例子中，Java_MyClass_init 是一个 JNI 方法，它保存了 JavaVM* 和一个全局引用。然后在 asyncCallback 中，我们获取了一个新的 JNIEnv*，并使用了全局引用。注意我们在回调结束时调用了 DetachCurrentThread，这是因为我们之前调用了 AttachCurrentThread。如果你在一个已经被附加到 JVM 的线程中调用回调，你不需要调用这两个方法。