在C++程序里，嵌入一个JVM(java 虚拟机)，就可以把 java 代码编译后的 .class 文件当成 “脚本”语言来执行了。当然，前提是你的电脑上已经有安装 JVM 。

目标

假设有Java组的同学写了一段代码：

public class Greeting {	
	public void SayHello() {
		System.out.print("--你好 C++，我是Java。--\n");
	}
}

保存在 Greeting.java 的文件里，然后使用 javac 编译：javac Greeting.java, 得到 Greeting.class 。现在，“球”到了C++组的同学的脚下了，我们需要在一个C++程序里，执行这个 .class 文件，并在 C++ 程序的控制台(Windows下）或终端(Linux)下看到这一行：

--你好 C++，我是Java。--。

方案

下面我使用 Code::Blocks 为IDe，以 linux 环境为例，但也会说到Windows下的不同处，讲讲如何做。

步骤1 ：准备 JVM 和 JDK

• JVM 是 “Java 虚拟机”，它负责执行 java 程序；
• JDK 是 Java 的开发包，它含有C或C++语言“二次开发 java”所需要的文件

JDK 提供的东西多数和Java语言自身无关，而是 C 语言的头文件和不同的操作系统的库，本质也是C语言的库，因为操作系统的接口通常使用C语言描述。

Java的“卖点”之一，就是跨平台，但前提是在不同的平台上，先安装（当然也是不同）的JVM及JDK。大家可以自行找资料（网上多的是）。

步骤2 ：配置C++项目

无非就是要解决以下问题：

1. 让C++编译器，能找到 JDK 提供的头文件（.h)在哪？库文件 （.so.lib）在哪？
2. 让C++编译器（严格讲是链接器），把 JDK 里的 库文件链接到 C++ 程序里。

下面的内容，均使用 $(jdk) 代表你的电脑上安装的 JDK 的文件夹。

通常：
Linux: 此文件夹大概是：/user/lib/jvm/java-17-openjdk-amd64
Windows: 则大概是：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241

需要加入 C++ 编译头文件搜索路径的有两项，先看 linux 下：

• $(jdk)/include
• $(jdk)/include/linux

在Windows 系统下，保留第一项，然后第二项需改为 ：

• $(jdk)/include/win32

不同的IDE有不同的配置头文件搜索路径的方法，下面是 Code::Blocks 在Linux下的例子。

• 首先，配置项目路径变量：$(jdk)

假设我们的Code::Blocks项目名为 CPPCallJava，进入项目构建配置对话框后：

项目路径变量仅在当前项目里生效。如果你想把它配置为 Code::Blocks的全局路径（可在所有项目中生效）也可以。（《白话C++》中有很多配置全局路径变量的例子，线上视频课程：配置Code::Blocks全局路径变量）

• 然后，配置头文件搜索路径：

如前所述，如果是 Windows 环境，你需要把第二项路径中 “linux” 改为 “win32”。

• 再配置库搜索路径：

将上图中“Compiler”页，切换为其右边的“Linker”页，然后也添加两项：

• 最后配置需要链接的Java库：

注意到了吗？这库的名字就叫 “jvm” ，所以把它嵌入（链接）到一个C++的程序，是不是这个C++程序就拥有了自己的一个 java 虚拟机，于是就是可以执行指定的 java 代码（当然，得是编译好的结果，即 .class 文件）。

步骤3 ：C++代码

Java代码我们在一开头就给了，并且编译好了，学过 Java 编程的同学可能会有点嘀咕：Java 程序的运行入口，不应该是一个静态类里的名为main的静态函数吗？上面给的java 代码，没有入口呀？

此情此景，C++忍不住要猥琐地笑了：“我都把她揽入怀里了，还要你们教我哪里是入口函数？”

下面就是完整C++代码。该代码要求所要执行的 java 代码，需放在本C++程序运行目录下的一个名为 java 的子文件夹中。

#include <cassert>
#include <iostream>

#include <jni.h>

struct JVMInfo
{
    JavaVM* jvm;
    JNIEnv* env;

    JavaVMInitArgs vm_args;

    #define VM_OPT_COUNT 3
    JavaVMOption options[VM_OPT_COUNT];

    JVMInfo()
        : jvm(nullptr), env(nullptr)
    {
        // 第一个条件：不需要java编译器（因为我们已经编译好了测试用的java代码）
        options[0].optionString = const_cast<char *>("-Djava.compiler=NONE");

        // 第二个条件：//classpath有多个时,用";"分隔,UNIX下以":"分割。
        //这里，至少要包含前面java代码编译出来的Greeting.class文件所在路径
        //根据我设置的相对路径，可以推出我的callJava 的C++工程和demo的Java工程所在位置的相对关系
        options[1].optionString = const_cast<char *>("-Djava.class.path=./java");

        // 第三个条件：用于跟踪运行时的信息
        // "-verbose:jni" 换成这个，则jvm启动时，不会在屏幕上输出一堆信息
        options[2].optionString = const_cast<char *>("-verbose:none");

        // JNI版本号
        vm_args.version = JNI_VERSION_10;
        vm_args.nOptions = VM_OPT_COUNT;
        vm_args.options = options;

        vm_args.ignoreUnrecognized = JNI_TRUE;
    }

    // 创建JVM
    bool Create()
    {
        assert(!jvm && !env);
        return 0 == JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void **)(&env), &vm_args);
    }

    // 销毁JVM
    void Destory()
    {
        if (jvm)
        {
            jvm->DestroyJavaVM();

            jvm = nullptr;
            env = nullptr;
        }
    }

    void Demo()
    {
        assert(jvm && env);

        auto test = [](bool condition, char const* error)
        {
            if (!condition)
            {
                std::cerr << error << std::endl;
            }

            return condition;
        };

        // 第1步： 找指定 class
        jclass greetingClass = env->FindClass("Greeting");

        if (!test(greetingClass, "Can't found java class 'Greeting'."))
        {
            return;

        }

        // 第2步：找 Greeting 类的构造函数
        jmethodID greetingCtor = env->GetMethodID(greetingClass, "<init>", "()V");

        if (!test(greetingCtor, "Can't found constructor for 'Greeting'."))
        {
            return;
        }

        // 第3步：通过构造函数，创建出一个 Greeting对象:
        jobject greetingObject = env->NewObject(greetingClass, greetingCtor);

        if (!test(greetingObject, "Can't create a object of 'Greeting'."))
        {
            return;
        }

        // 第4步：找到 Greeting 的 SayHello 方法：
        jmethodID sayHello = env->GetMethodID(greetingClass, "SayHello", "()V");

        if (!test(sayHello, "Can't found method 'SayHello()'."))
        {
            return;
        }

        // 最后：调用 对象 greetingObject 的 sayHello 方法:
        env->CallObjectMethod(greetingObject, sayHello);
    }
};

int main()
{
    JVMInfo ji;

    if (!ji.Create())
    {
        std::cerr << "Create JVM fail." << std::endl;
        return -1;
    }

    ji.Demo();

    ji.Destory();
}

运行结果：

更复杂的java代码？

把java程序自身依赖的外部库配置好，并且也走传统习惯走 java 的 main() 入口，大概都是能执行的。

下面给一个相对复杂的——其实就是带有线程的 java 代码：

public class Greeting {
	private static class Task implements Runnable {
		@Override
		public void run() {
			for (int i=0; i<10; i++) {
				if (i % 2 != 0) {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在打印 : " + i);
					
					try {
						Thread.sleep(1000);
					}
					catch(InterruptedException e) {
						System.err.printf("线程 %s 睡眠时异常 %s。\n", Thread.currentThread().getName(), e.getMessage());
					}
				}
			}
		}
	}

	public void SayHello() {
		System.out.print("--你好 C++，我是Java。--\n");
		
		Thread trd = new Thread(new Task());
		trd.setName("Java线程");
		trd.start();
		
		try {
			trd.join();
		} 
		catch (InterruptedException e) {
			System.err.printf("等待 %s 结束发生异常 %s。\n", trd.getName(), e.getMessage());
		}
	}
}

把它替换掉上面的 Greeking.java，并记得用 javac 重新编译后，就可以运行了，结果如下：

意义？

C++程序内嵌（相对）简单、灵活且强大的另一门语言，能够赋给C++程序非常棒的功能，比如：

• 不修改C++程序（这对上线的C++程序来说是很烦的事），直接改变某些功能（这些功能由内嵌的语言实现）；
• 公司里，C++程序员没有 Java 或其它程序员多时……（巧妙地转移工作量）；
• 第三方语言有更多丰富、成熟的库时……

事实上，C++程序内嵌其它语言这种做法很常见。我最早试的是 lua，但尴尬地发现，自己不太会 lua……后台又兴冲冲地内嵌了 Python ，结果，最大失望是：一个C++程序只内嵌一个 Python 虚拟机，次大需求是 Python GIL 带来的程序的那个大卡小卡…… 最后终于发现，原来 Java 才是最美的小妹，哦，最美的计算机编程语言。

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