• 性能优化：用 C 实现计算密集型或对性能要求极高的部分，用 Java 实现业务逻辑和界面。
• 硬件交互：通过 C 库直接与操作系统或硬件设备通信。
• 复用现有库：利用已有的、只有源码或二进制形式的 C/C++ 库。

实现 C 调用 Java 的核心技术是 Java Native Interface (JNI)，下面我将提供一个详细的、分步的指南，教你在 Eclipse 中如何操作。

核心概念：JNI

JNI 是 Java 平台的一部分，它定义了一套规范，允许 Java 代码和其他语言（主要是 C/C++）进行交互，对于 C 调用 Java，流程如下：

1. Java 端：定义一个 native 方法（即一个声明但不提供具体实现的方法，告诉 JVM 这个方法由外部代码实现）。
2. C 端：编写 C 代码来实现这个 native 方法，C 代码需要包含 JNI 的头文件，并使用 JNI 提供的 API 来操作 Java 对象、调用 Java 方法等。
3. 桥梁：JVM 在运行时会加载 C 实现的库（在 Windows 上是 .dll，Linux 上是 .so，macOS 上是 .dylib），并将 Java 方法的调用“转发”给 C 函数。

详细步骤：Eclipse CDT 环境下 C 调用 Java

我们将创建一个简单的示例：

• Java 程序有一个 native 方法 printHelloFromJava()。
• C 程序调用这个方法，并在控制台打印出从 Java 返回的字符串。

第 0 步：准备工作

1. 安装 Eclipse：确保你安装了 Eclipse IDE for C/C++ Developers (CDT 版本)，如果你只有 Eclipse for Java Developers，也可以通过 Help -> Install New Software -> "Eclipse CDT" 来安装 CDT 插件。
2. 安装 JDK：确保你的系统已经安装了 JDK，JAVA_HOME 环境变量配置正确，Eclipse 需要用它来找到 javac, javah (在 JDK 10+ 中被 javac -h 替代) 等工具。

第 1 步：创建 Java 项目并定义 native 方法

1. 在 Eclipse 中，创建一个新的 Java Project (File -> New -> Java Project)，命名为 JNITestJava。
2. 在 src 目录下创建一个 Java 类，com.example.NativeCaller。
3. 在 NativeCaller.java 中编写代码，定义一个 native 方法。

com/example/NativeCaller.java

package com.example;
public class NativeCaller {
    // 1. 声明一个 native 方法
    // 注意：必须是 public 或 protected，并且是 static 或非 static 的
    public native void printHelloFromJava();
    // 为了方便加载库，添加一个静态代码块
    static {
        // 2. 加载包含 C 实现的动态链接库
        // System.loadLibrary 会根据操作系统自动寻找 libNativeCaller.so (Linux) 或 NativeCaller.dll (Windows)
        System.loadLibrary("NativeCaller");
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Java: 程序启动，准备调用 C 代码。");
        NativeCaller caller = new NativeCaller();
        // 3. 在 Java 中调用 native 方法
        // 这会触发 C 代码的执行
        caller.printHelloFromJava();
        System.out.println("Java: C 代码调用完毕。");
    }
}

第 2 步：生成 C 头文件 (.h)

这是连接 Java 和 C 的关键一步，我们需要根据 Java 类的 native 方法声明，生成一个 C 头文件，这个头文件包含了 JNI 需要的函数签名。

1. 编译 Java 项目：右键点击项目 -> Build Project。
2. 打开命令行（或使用 Eclipse 自带的终端 Terminal），切换到 Java 项目的根目录（即 JNITestJava 目录）。
3. 运行 javac 和 javah (或 javac -h) 命令。

对于 JDK 8 及更早版本 (使用 javah):

# 1. 编译 .java 文件
javac -d . src/com/example/NativeCaller.java
# 2. 生成 .h 文件
# -classpath . 指定类文件所在目录
# -jni 表示生成 JNI 标准的头文件
# com.example.NativeCaller 是完整的类名
javah -classpath . -jni com.example.NativeCaller

对于 JDK 10 及更新版本 (使用 javac -h):

# 1. 编译 .java 文件，并直接生成头文件到 include 目录
# -h 指定头文件输出目录
javac -d . -h include src/com/example/NativeCaller.java

执行后,你会在项目根目录下（或你指定的 include 目录下）找到一个头文件：com_example_NativeCaller.h。

com_example_NativeCaller.h (示例内容)

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_NativeCaller */
#ifndef _Included_com_example_NativeCaller
#define _Included_com_example_NativeCaller
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_NativeCaller
 * Method:    printHelloFromJava
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_NativeCaller_printHelloFromJava
  (JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

这个文件非常重要！它定义了你的 C 函数必须使用的精确名称 Java_com_example_NativeCaller_printHelloFromJava 和参数 (JNIEnv *, jobject)。

第 3 步：创建 C/C++ 项目并实现 C 代码

我们使用 Eclipse CDT 来创建 C 项目并实现这个函数。

1. 在 Eclipse 中，创建一个新的 C Project (File -> New -> C Project)，命名为 JNITestC。
2. 在 "Project type" 中选择 "Empty Project"。
3. 创建完成后,右键点击项目 -> New -> Source File，命名为 NativeCaller.c。
4. 将上一步生成的 com_example_NativeCaller.h 文件复制到 JNITestC 项目的根目录下。
5. 在 NativeCaller.c 中包含这个头文件，并实现函数。

NativeCaller.c

#include <stdio.h>
#include "com_example_NativeCaller.h" // 包含我们生成的头文件
// 函数名必须和头文件中定义的完全一样
// 参数也必须一样: JNIEnv* 和 jobject
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_NativeCaller_printHelloFromJava(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // JNI API 使用示例
    // 1. 获取调用该方法的 Java 对象的 Class 对象
    jclass clazz = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
    // 2. 查找要调用的 Java 方法的 ID
    // 我们想调用 java.lang.System.out.println(String)
    // 首先找到 System.out 对象
    jclass system_class = (*env)->FindClass(env, "java/lang/System");
    jfieldID out_field = (*env)->GetStaticFieldID(env, system_class, "out", "Ljava/io/PrintStream;");
    jobject out_obj = (*env)->GetStaticObjectField(env, system_class, out_field);
    // 然后找到 println 方法
    jclass print_stream_class = (*env)->FindClass(env, "java/io/PrintStream");
    jmethodID println_method = (*env)->GetMethodID(env, print_stream_class, "println", "(Ljava/lang/String;)V");
    // 3. 创建一个 Java 字符串对象
    jstring java_message = (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from C! I am calling Java's println method.");
    // 4. 调用 Java 的 println 方法
    (*env)->CallVoidMethod(env, out_obj, println_method, java_message);
    // 5. 释放本地引用 (最佳实践)
    (*env)->DeleteLocalRef(env, java_message);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, out_obj);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, print_stream_class);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, system_class);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
    printf("C: Java native method has been called.\n");
}

第 4 步：配置 C 项目以编译成动态库

C 代码需要被编译成动态链接库，Java 才能加载它。

1. 右键点击 JNITestC 项目 -> Properties -> C/C++ Build -> Settings。
2. 在 Tool Settings 标签页下：
   • GCC C Compiler -> Includes:
     • 在 Include paths (-I) 中，添加 JDK 的 include 目录路径。C:/Program Files/Java/jdk-11.0.12/include (Windows) 或 /usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/include (Linux)。
     • 非常重要：如果你的系统是 64 位的，但 JDK 是 32 位的（或反之），你需要添加对应平台的子目录，如 win32 或 linux。C:/Program Files/Java/jdk-11.0.12/include/win32。
   • GCC C Linker -> Libraries:
     • 在 Library search path (-L) 中，添加 JDK 的 lib 目录路径。C:/Program Files/Java/jdk-11.0.12/lib 或 /usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/lib。
   • GCC C Linker -> Miscellaneous:
     • 在 Linker flags 中，输入 -ljvm，这会告诉链接器去链接 jvm 库。
3. 应用并关闭。

右键点击 JNITestC 项目 -> Build Project，如果配置正确，它会在你的项目目录下（通常是 Debug 或 Release 文件夹）生成动态库文件：

• Windows: NativeCaller.dll
• Linux: libNativeCaller.so
• macOS: libNativeCaller.dylib

第 5 步：运行 Java 程序并加载 C 库

这是最后一步,也是最容易出现问题的一步。

1. 复制动态库：将上一步生成的动态库文件（如 NativeCaller.dll 或 libNativeCaller.so）复制到 Java 项目 JNITestJava 的根目录下。
2. 配置 Java 运行时库路径：为了让 Java 虚拟机能找到这个动态库，你需要设置 java.library.path 系统属性。
   • 方法一（推荐）：修改 Java 项目的运行配置。
     • 右键点击 JNITestJava 项目 -> Run As -> Run Configurations...
     • 选择你的 Java Application。
     • 在 Arguments 标签页的 VM arguments 文本框中输入：

       -Djava.library.path="${workspace_loc:JNITestJava}/Debug"

       （如果你的库在 Release 文件夹，就换成 Release。${workspace_loc:...} 是 Eclipse 宏，代表项目在 workspace 中的绝对路径）。

   • 方法二：在代码中设置（不推荐，因为路径可能不固定）。

     System.setProperty("java.library.path", "path/to/your/library");

3. 运行：右键点击 JNITestJava 项目中的 NativeCaller.java -> Run As -> Java Application。

预期输出

如果一切顺利,你会在 Eclipse 的 Console 看到类似下面的输出：

Java: 程序启动，准备调用 C 代码。
Hello from C! I am calling Java's println method.
C: Java native method has been called.
Java: C 代码调用完毕。

常见问题与解决方法

1. java.lang.UnsatisfiedLinkError: no NativeCaller in java.library.path

   • 原因：JVM 找不到名为 NativeCaller 的动态库。
   • 解决：
     • 确认动态库文件名是否正确（如 libNativeCaller.so 或 NativeCaller.dll）。
     • 确认 java.library.path 是否指向了包含该动态库的正确目录。
     • 确认动态库文件是否确实存在于该目录中。

2. java.lang.UnsatisfiedLinkError: /path/to/libNativeCaller.so: libjvm.so: cannot open shared object file: No such file or directory

   • 原因：C 库在运行时需要链接 jvm 库，但找不到它。
   • 解决：在 C 项目的 Linker 设置中，确保 -ljvm 被正确添加，Library search path 指向了 JDK 的 lib 目录。

3. UnsatisfiedLinkError: ... printHelloFromJava ' (truncated) 'Wrong name'

   • 原因：C 函数的名称与 javah 生成的头文件中的签名不匹配。
   • 解决：仔细检查 C 函数名 Java_com_example_NativeCaller_printHelloFromJava 是否完全正确，包括包名、类名和方法名的大小写和下划线。

4. 找不到 jni.h

   • 原因：C 编译器找不到 JNI 的头文件。
   • 解决：在 C 项目的 Compiler Includes 设置中，正确添加了 JDK 的 include 目录路径。

5. 64 位/32 位不匹配

   • 原因：你的 Eclipse/Java 是 64 位的，但 C 编译器默认配置为 32 位（或反之），这会导致库无法加载。
   • 解决：确保所有组件（Eclipse, JDK, CDT/GCC）的位数一致，在 C 项目的 Build Configurations 中，可以设置编译器为 32 位或 64 位模式（添加 -m32 或 -m64 标志）。

通过以上步骤,你就可以在 Eclipse CDT 环境下成功实现 C 语言调用 Java 代码了，JNI 功能非常强大，但也相对复杂，尤其是在处理数据类型、异常和内存管理时，需要多加练习。