深入了解android平台的jni(三)

一、涉及到的jni编程知识

Java基本类型的数组，在JNI中都是jArray的类型格式。具体类型如下：
typedef jarray jbooleanArray;
typedef jarray jbyteArray;
typedef jarray jcharArray;
typedef jarray jshortArray;
typedef jarray jintArray;
typedef jarray jlongArray;
typedef jarray jfloatArray;
typedef jarray jdoubleArray;
typedef jarray jobjectArray;

jArray类型JNI定义的类型，通过它JNIEnv可以操作Java数组，但它并不是C/C++的数组，所以我们要把jArray类型转换为C/C++中的数组。 JNIEnv定义了一系列的方法来把一个jArray类型转换为C/C++数组，和把C/C++数组转换为jArray

1、Java基本类型的数组转换成相应的C数组类型

jboolean （GetBooleanArrayElements）（JNIEnv， jbooleanArray， jboolean）;
jbyte （GetByteArrayElements）（JNIEnv， jbyteArray， jboolean）;
jchar （GetCharArrayElements）（JNIEnv， jcharArray， jboolean）;
jshort （GetShortArrayElements）（JNIEnv， jshortArray， jboolean）;
jint （GetIntArrayElements）（JNIEnv， jintArray， jboolean）;
jlong （GetLongArrayElements）（JNIEnv， jlongArray， jboolean）;
jfloat （GetFloatArrayElements）（JNIEnv， jfloatArray， jboolean）;
jdouble （GetDoubleArrayElements）（JNIEnv， jdoubleArray， jboolean);

参数： env：JNI 接口指针。
array：Java 字符串对象。
isCopy：指向布尔值的指针。
返回值：
返回指向数组元素的指针，如果操作失败，则为 NULL。

2、获取数组的长度:

jsize （GetArrayLength）（JNIEnv， jarray）;

3、释放C/C++的数组内存

void （ReleaseBooleanArrayElements）（JNIEnv， jbooleanArray，jboolean， jint）;
void （ReleaseByteArrayElements）（JNIEnv， jbyteArray，jbyte， jint）;
void （ReleaseCharArrayElements）（JNIEnv， jcharArray，jchar， jint）;
void （ReleaseShortArrayElements）（JNIEnv， jshortArray，jshort， jint）;
void （ReleaseIntArrayElements）（JNIEnv， jintArray，jint， jint）;
void （ReleaseLongArrayElements）（JNIEnv， jlongArray，jlong， jint）;
void （ReleaseFloatArrayElements）（JNIEnv， jfloatArray，jfloat， jint）;
void （ReleaseDoubleArrayElements）（JNIEnv， jdoubleArray，jdouble， jint）;
参数：
env：JNI 接口指针。
array：Java 数组对象。
elems：指向数组元素的指针。
mode：释放模式。

4、构造一个指定长度的Java基本类型的数组

jbooleanArray （NewBooleanArray）（JNIEnv， jsize）;
jbyteArray （NewByteArray）（JNIEnv， jsize）;
jcharArray （NewCharArray）（JNIEnv， jsize）;
jshortArray （NewShortArray）（JNIEnv， jsize）;
jintArray （NewIntArray）（JNIEnv， jsize）;
jlongArray （NewLongArray）（JNIEnv， jsize）;
jfloatArray （NewFloatArray）（JNIEnv， jsize）;
jdoubleArray （NewDoubleArray）（JNIEnv， jsize）;

5、给java基本类型的数组赋值

void （SetBooleanArrayRegion）（JNIEnv， jbooleanArray，jsize， jsize， const jboolean）;
void （SetByteArrayRegion）（JNIEnv， jbyteArray，jsize， jsize， const jbyte）;
void （SetCharArrayRegion）（JNIEnv， jcharArray，jsize， jsize， const jchar）;
void （SetShortArrayRegion）（JNIEnv， jshortArray，jsize， jsize， const jshort）;
void （SetIntArrayRegion）（JNIEnv， jintArray，jsize， jsize， const jint）;
void （SetLongArrayRegion）（JNIEnv， jlongArray，jsize， jsize， const jlong）;
void （SetFloatArrayRegion）（JNIEnv， jfloatArray，jsize， jsize， const jfloat）;
void （SetDoubleArrayRegion）（JNIEnv， jdoubleArray， jsize， jsize， const jdouble）;
把java基本类型的数组中的指定范围的元素用C/C++的数组中的元素来赋值参数：
env：JNI 接口指针。
array: Java 数组。
start：起始下标。
len：要复制的元素数。
buf：源缓冲区。
抛出：
ArrayIndexOutOfBoundsException：如果区域中的某个下标无效。注意：如果是c程序，要用 (env)-> 如果是C++要用 env-> 在linux下如果.c文件中用 “env->” 编译会找不到此结构，必须用“(env)->”，或者改成.cpp文件，以 c++的方式来编译。具体请看一下jni.h的代码。另外还有些省略的内容，可以参考JNI的文档：Java Native Interface 6.0 Specification，在JDK的文档里就可以找到。如果要进行更深入的JNI编程，需要仔细阅读这个文档

二、图像灰度化

彩色转灰度的著名心理学公式：Gray = R0.299 + G0.587 + B*0.114 实际应用中为了避免浮点运算，然后就有了移位运算代替了。 2至20位精度的系数：

Gray = (R*1 + G*2 + B*1) >> 2
Gray = (R*2 + G*5 + B*1) >> 3
Gray = (R*4 + G*10 + B*2) >> 4
Gray = (R*9 + G*19 + B*4) >> 5
Gray = (R*19 + G*37 + B*8) >> 6
Gray = (R*38 + G*75 + B*15) >> 7
Gray = (R*76 + G*150 + B*30) >> 8
Gray = (R*153 + G*300 + B*59) >> 9
Gray = (R*306 + G*601 + B*117) >> 10
Gray = (R*612 + G*1202 + B*234) >> 11
Gray = (R*1224 + G*2405 + B*467) >> 12
Gray = (R*2449 + G*4809 + B*934) >> 13
Gray = (R*4898 + G*9618 + B*1868) >> 14
Gray = (R*9797 + G*19235 + B*3736) >> 15
Gray = (R*19595 + G*38469 + B*7472) >> 16
Gray = (R*39190 + G*76939 + B*14943) >> 17
Gray = (R*78381 + G*153878 + B*29885) >> 18
Gray = (R*156762 + G*307757 + B*59769) >> 19
Gray = (R*313524 + G*615514 + B*119538) >> 20

三、灰度化代码实现

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_org_join_image_util_JoinImage_imgToGray(
        JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h) {
    LOGE("==imgToGray==");

    jint * cbuf;
    cbuf = (*env)->GetIntArrayElements(env, buf, 0); // 获取int数组元素 

    int alpha = 0xFF; // 不透明值 
    int i, j, color, red, green, blue;
    for (i = 0; i < h; i++) {
        for (j = 0; j < w; j++) {
            color = cbuf[w * i + j]; // 获得color值 
            red = (color >> 16) & 0xFF; // 获得red值 
            green = (color >> 8) & 0xFF; // 获得green值 
            blue = color & 0xFF; // 获得blue值 
            color = (red * 38 + green * 75 + blue * 15) >> 7; // 灰度算法（16位运算下7位精度） 
            color = (alpha << 24) | (color << 16) | (color << 8) | color; // 由ARGB组成新的color值 
            cbuf[w * i + j] = color; // 设置新color值 
        }
    }

    int size = w * h;
    jintArray result = (*env)->NewIntArray(env, size); // 新建一个jintArray 
    (*env)->SetIntArrayRegion(env, result, 0, size, cbuf); // 将cbuf转存入result 
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, buf, cbuf, 0); // 释放int数组元素 
    return result;
}

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世界上没有什么事情是一行代码不能解决的。如果有，那就两行。