Android(安卓)JNI用bitmap来实现Imageview的上下翻转和左右镜像

Android NDK功能很强大，今天就来学习下jni用bitmap实现Imageview的上下翻转和左右镜像
效果图：

在 Android 通过 JNI 去调用 Bitmap，通过 CMake 去编 so 动态链接库的话，需要添加 jnigraphics 图像库。

target_link_libraries( # Specifies the target library.                       native-operation                       jnigraphics                       ${log-lib} )

在 Android 中关于 JNI Bitmap 的操作，都定义在 bitmap.h 的头文件里面了，主要就三个函数，明白它们的含义之后就可以去实践体会了。
检索 Bitmap 对象信息

AndroidBitmap_getInfo 函数允许原生代码检索 Bitmap 对象信息，如它的大小、像素格式等，函数签名如下：

/** * Given a java bitmap object, fill out the AndroidBitmapInfo struct for it. * If the call fails, the info parameter will be ignored. */int AndroidBitmap_getInfo(JNIEnv* env, jobject jbitmap,                          AndroidBitmapInfo* info);

其中，第一个参数就是 JNI 接口指针，第二个参数就是 Bitmap 对象的引用，第三个参数是指向 AndroidBitmapInfo 结构体的指针。

AndroidBitmapInfo 结构体如下：/** Bitmap info, see AndroidBitmap_getInfo(). */typedef struct {    /** The bitmap width in pixels. */    uint32_t    width;    /** The bitmap height in pixels. */    uint32_t    height;    /** The number of byte per row. */    uint32_t    stride;    /** The bitmap pixel format. See {@link AndroidBitmapFormat} */    int32_t     format;    /** Unused. */    uint32_t    flags;      // 0 for now} AndroidBitmapInfo;

其中，width 就是 Bitmap 的宽，height 就是高，format 就是图像的格式，而 stride 就是每一行的字节数。

图像的格式有如下支持：

/** Bitmap pixel format. */enum AndroidBitmapFormat {    /** No format. */    ANDROID_BITMAP_FORMAT_NONE      = 0,    /** Red: 8 bits, Green: 8 bits, Blue: 8 bits, Alpha: 8 bits. **/    ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888 = 1,    /** Red: 5 bits, Green: 6 bits, Blue: 5 bits. **/    ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565   = 4,    /** Deprecated in API level 13. Because of the poor quality of this configuration, it is advised to use ARGB_8888 instead. **/    ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_4444 = 7,    /** Alpha: 8 bits. */    ANDROID_BITMAP_FORMAT_A_8       = 8,};

如果 AndroidBitmap_getInfo 执行成功的话，会返回 0 ，否则返回一个负数，代表执行的错误码列表如下：

/** AndroidBitmap functions result code. */enum {    /** Operation was successful. */    ANDROID_BITMAP_RESULT_SUCCESS           = 0,    /** Bad parameter. */    ANDROID_BITMAP_RESULT_BAD_PARAMETER     = -1,    /** JNI exception occured. */    ANDROID_BITMAP_RESULT_JNI_EXCEPTION     = -2,    /** Allocation failed. */    ANDROID_BITMAP_RESULT_ALLOCATION_FAILED = -3,};

访问原生像素缓存

AndroidBitmap_lockPixels 函数锁定了像素缓存以确保像素的内存不会被移动。

如果 Native 层想要访问像素数据并操作它，该方法返回了像素缓存的一个原生指针，

/** * Given a java bitmap object, attempt to lock the pixel address. * Locking will ensure that the memory for the pixels will not move * until the unlockPixels call, and ensure that, if the pixels had been * previously purged, they will have been restored. * * If this call succeeds, it must be balanced by a call to * AndroidBitmap_unlockPixels, after which time the address of the pixels should * no longer be used. * * If this succeeds, *addrPtr will be set to the pixel address. If the call * fails, addrPtr will be ignored. */int AndroidBitmap_lockPixels(JNIEnv* env, jobject jbitmap, void** addrPtr);

其中，第一个参数就是 JNI 接口指针，第二个参数就是 Bitmap 对象的引用，第三个参数是指向像素缓存地址的指针。

AndroidBitmap_lockPixels 执行成功的话返回 0 ，否则返回一个负数，错误码列表就是上面提到的。
释放原生像素缓存

对 Bitmap 调用完 AndroidBitmap_lockPixels 之后都应该对应调用一次 AndroidBitmap_unlockPixels 用来释放原生像素缓存。

当完成对原生像素缓存的读写之后，就应该释放它，一旦释放后，Bitmap Java 对象又可以在 Java 层使用了，函数签名如下：

/** * Call this to balance a successful call to AndroidBitmap_lockPixels. */int AndroidBitmap_unlockPixels(JNIEnv* env, jobject jbitmap);

其中，第一个参数就是 JNI 接口指针，第二个参数就是 Bitmap 对象的引用，如果执行成功返回 0，否则返回 1。

对 Bitmap 的操作，最重要的就是 AndroidBitmap_lockPixels 函数拿到所有像素的缓存地址，然后对每个像素值进行操作，从而更改 Bitmap 。

具体代码如下：
Activity 部分：

 private void initview(){        source_img = (ImageView)findViewById(R.id.source_img);        operation_img = (ImageView)findViewById(R.id.operation_img);        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.newpic);        operation_img.setImageBitmap(rotateBitmap(bitmap));    }      /*    * 上下翻转和左右镜像     */    public native Bitmap rotateBitmap(Bitmap bitmap);

2.jni部分：

#include #include #include #include #include #include "AndroidLog.h"#include jobject generateBitmap(JNIEnv *env, uint32_t width, uint32_t height) {    jclass bitmapCls = env->FindClass("android/graphics/Bitmap");    jmethodID createBitmapFunction = env->GetStaticMethodID(bitmapCls,                                                            "createBitmap",                                                            "(IILandroid/graphics/Bitmap$Config;)Landroid/graphics/Bitmap;");    jstring configName = env->NewStringUTF("ARGB_8888");    jclass bitmapConfigClass = env->FindClass("android/graphics/Bitmap$Config");    jmethodID valueOfBitmapConfigFunction = env->GetStaticMethodID(            bitmapConfigClass, "valueOf",            "(Ljava/lang/String;)Landroid/graphics/Bitmap$Config;");    jobject bitmapConfig = env->CallStaticObjectMethod(bitmapConfigClass,                                                       valueOfBitmapConfigFunction, configName);    jobject newBitmap = env->CallStaticObjectMethod(bitmapCls,                                                    createBitmapFunction,                                                    width,                                                    height, bitmapConfig);    return newBitmap;}extern "C" JNIEXPORT jobject JNICALLJava_com_xinrui_ndkapp_MainActivity_rotateBitmap(                JNIEnv *env,                jobject /* this */,jobject bitmap) {    AndroidBitmapInfo bitmapInfo;    int ret;    if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &bitmapInfo)) < 0) {        LOGE("AndroidBitmap_getInfo() failed ! error=%d", ret);        return NULL;    }    // 读取 bitmap 的像素内容到 native 内存    void *bitmapPixels;    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &bitmapPixels)) < 0) {        LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);        return NULL;    }    // 旋转操作，新 Bitmap 的宽等于原来的高，新 Bitmap 的高等于原来的宽    uint32_t newWidth = bitmapInfo.width;    uint32_t newHeight = bitmapInfo.height;    // 创建一个新的数组指针，把这个新的数组指针填充像素值    uint32_t *newBitmapPixels = new uint32_t[newWidth * newHeight];    int whereToGet = 0;//上下翻转    for (int y = 0; y < newHeight; ++y) {        for (int x = 0; x < newWidth; x++) {            uint32_t pixel = ((uint32_t *) bitmapPixels)[whereToGet++];            newBitmapPixels[newWidth * (newHeight - 1 - y) + x] = pixel;        }    }//左右镜像//    for (int y = 0; y < newHeight; ++y) {//        for (int x = newWidth - 1; x >= 0; x--) {//            uint32_t pixel = ((uint32_t *) bitmapPixels)[whereToGet++];//            newBitmapPixels[newWidth * y + x] = pixel;//        }//    }    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);    jobject newBitmap = generateBitmap(env,newWidth,newHeight);    void *resultBitmapPixels;    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, newBitmap, &resultBitmapPixels)) < 0) {        LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);        return NULL;    }    int pixelsCount = newWidth * newHeight;    memcpy((uint32_t *) resultBitmapPixels, newBitmapPixels, sizeof(uint32_t) * pixelsCount);    AndroidBitmap_unlockPixels(env, newBitmap);    delete []newBitmapPixels;    return newBitmap;}

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