NDK开发之内存管理

NDK开发-内存管理

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局部引用

大多数的jni函数，调用以后返回的结果都是局部引用。局部引用在所在函数执行完毕后就会销毁对应的内存空间，和常说的局部变量有区别，赋值给全局变量也没用，局部引用无法跨函数使用。

删除局部引用

一个函数内的局部引用数量是有限制的，在早期的安卓系统中，体现的更为明显。当函数体内需要大量使用局部引用时，比如大循环，最好及时删除不用的局部引用，可以使用env->DeleteLocalRef来删除局部引用。用法如下：

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jstring javaString = env->NewStringUTF("Hello from JNI");
const char *str = env->GetStringUTFChars(javaString, NULL);
LOGE("局部引用javastring删除前 is %s",str)
env->DeleteLocalRef(javaString);
const char *str1 = env->GetStringUTFChars(javaString, NULL);
LOGE("局部引用javastring删除后 is %s",str1)

  1. 创建局部引用：调用 env->NewStringUTF("Hello from JNI") 创建一个新的Java字符串对象，并返回一个本地引用 javaString。
  2. 打印引用前的内容和地址：使用 env->GetStringUTFChars 获取字符串内容，并打印出来。
  3. 删除本地引用：调用 env->DeleteLocalRef(javaString) 删除本地引用。
  4. 尝试访问已删除的引用：尝试再次访问 javaString，这通常会导致未定义行为（例如崩溃或异常），因为引用已被删除。

通过这个示例，你可以看到删除局部引用前后引用地址和内容的变化，以及尝试访问已删除引用时可能出现的问题。这样可以更好地理解局部引用的概念及其在JNI中的作用。

判断可用局部引用

env->EnsureLocalCapacity(num),用于判断是否有足够的局部引用可以使用，足够则返回0。

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LOGI("可用局部引用数量1000000结果 ：%d",env->EnsureLocalCapacity(1000000));
LOGI("可用局部引用数量10000000结果 ：%d",env->EnsureLocalCapacity(10000000));

批量管理局部引用

需大量使用局部引用时，手动删除太过麻烦，可以使用以下两个函数来批量管理局部引用。

  • env->PushLocalFrame(num): 创建一个新的局部引用帧，指定可以创建的局部引用的最大数量 num。这个帧将包含在调用 PopLocalFrame 之前创建的所有局部引用。
  • env->PopLocalFrame(result): 销毁当前的局部引用帧，释放该帧中所有局部引用。如果 result 参数不为 nullptr，则将其作为返回值返回给调用者，并将其添加到前一个局部引用帧中。
    • 使用 env->PopLocalFrame(nullptr) 弹出当前的局部引用帧，并释放所有在这个帧中创建的局部引用。
    • 如果需要保留某个局部引用，可以将其作为参数传递给 PopLocalFrame，例如 env->PopLocalFrame(保留的引用)。

释放所有局部引用

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jstring javaString;
env->PushLocalFrame(2);
for(int i = 0;i < 2;i++){
    javaString = env->NewStringUTF("Hello from JNI");
}
LOGI("str is %s",env->GetStringUTFChars(javaString, NULL))
jstring result = static_cast<jstring>(env->PopLocalFrame(nullptr));
LOGI("str1 is %p",result)

保留局部引用释放

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jstring javaString;

env->PushLocalFrame(2);

for(int i = 0;i < 2;i++){

    javaString = env->NewStringUTF("Hello from JNI");

}


LOGI("str is %s",env->GetStringUTFChars(javaString, NULL))


jstring result = static_cast<jstring>(env->PopLocalFrame(javaString));


LOGI("str1 is %p",result)

LOGI("str1 is %s",env->GetStringUTFChars(result, NULL))

全局引用

在jni开发中，需要跨函数使用变量时，直接定义全局变量时没用的，需要使用以下两个方法，来创建和删除全局引用

  • env->NewGlobalRef()
  • env->DeleteGlobalRef()
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#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>

#define TAG "hackfun"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO , TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, __VA_ARGS__)

jclass clazz = nullptr;

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_wnxwzr_sotest1_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";

    if (clazz == nullptr) {
        LOGE("Global reference is null");
    } else {
        LOGI("Global reference is valid - %p", clazz);
    }

    // 你可以在这里使用全局引用 clazz 进行其他操作

    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_wnxwzr_sotest1_MainActivity_accessFields(JNIEnv *env, jobject, jobject ndkdemoObj) {

    // 查找类并创建全局引用
    jclass tmpclazz = env->FindClass("com/wnxwzr/sotest1/NdkDemo");
    if (tmpclazz == nullptr) {
        LOGE("FindClass failed");
    } else {
        LOGI("FindClass succeeded");
    }

    clazz = static_cast<jclass>(env->NewGlobalRef(tmpclazz));
    if (clazz == nullptr) {
        LOGE("NewGlobalRef failed");
    } else {
        LOGI("NewGlobalRef succeeded");
    }

    // 删除局部引用
    env->DeleteLocalRef(tmpclazz);
}

弱全局引用

与全局引用基本相同，区别是弱全局引用有可能会被回收

  • env->NewWeakGlobalRef();
  • env->DeleteWeakGlobalRef();