Android NDK入門之Hello Jni

FBI Warning：歡迎轉載，但請标明出處：http://blog.csdn.net/codezjx/article/details/8876379，未經本人同意請勿用于商業用途，感謝支援！

參考文章：http://www.cnblogs.com/hibraincol/archive/2011/05/30/2063847.html

其中有一些改動，Windows環境下結合Cygwin+Eclipse自動編譯.so庫并打包至apk

前言：為何要用到NDK?

概括來說主要分為以下幾種情況：

1. 代碼的保護，由于apk的java層代碼很容易被反編譯，而C/C++庫反彙難度較大。

2. 在NDK中調用第三方C/C++庫，因為大部分的開源庫都是用C/C++代碼編寫的。

3. 便于移植，用C/C++寫得庫可以友善在其他的嵌入式平台上再次使用。

下面就介紹下Android NDK的入門學習過程：

入門的最好辦法就是學習Android自帶的例子，這裡就通過學習Android的NDK自帶的demo程式：Hello-jni來達到這個目的。

一、開發環境的搭建

android的NDK開發需要在linux下進行：因為需要把C/C++編寫的代碼生成能在arm上運作的.so檔案，這就需要用到交叉編譯環境，而交叉編譯需要在linux系統下才能完成。若您是Windows的忠實使用者，不想用Linux系統，也不想裝虛拟機，那麼我隆重向您推薦Cygwin，他是一個在windows平台上運作的unix模拟環境。具體環境搭建可以參考我的這篇帖：http://blog.csdn.net/codezjx/article/details/8858825

二、代碼的編寫

1. 首先是寫java代碼

建立一個Android應用工程HelloJni，建立HelloJni.java檔案：

/*
 * Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
package com.example.hellojni;

import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;
import android.os.Bundle;


public class HelloJni extends Activity
{
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        /* Create a TextView and set its content.
         * the text is retrieved by calling a native
         * function.
         */
        TextView  tv = new TextView(this);
        tv.setText( stringFromJNI() );
        setContentView(tv);
    }

    /* A native method that is implemented by the
     * 'hello-jni' native library, which is packaged
     * with this application.
     */
    public native String  stringFromJNI();

    /* This is another native method declaration that is *not*
     * implemented by 'hello-jni'. This is simply to show that
     * you can declare as many native methods in your Java code
     * as you want, their implementation is searched in the
     * currently loaded native libraries only the first time
     * you call them.
     *
     * Trying to call this function will result in a
     * java.lang.UnsatisfiedLinkError exception !
     */
    public native String  unimplementedStringFromJNI();

    /* this is used to load the 'hello-jni' library on application
     * startup. The library has already been unpacked into
     * /data/data/com.example.hellojni/lib/libhello-jni.so at
     * installation time by the package manager.
     */
    static {
        System.loadLibrary("hello-jni");
    }
}

這段代碼很簡單，注釋也很清晰，這裡隻提兩點：

static {
        System.loadLibrary("hello-jni");
    }

表明程式開始運作的時候會加載hello-jni, static區聲明的代碼會先于onCreate方法執行。如果你的程式中有多個類，而且如果HelloJni這個類不是你應用程式的入口，那麼hello-jni（完整的名字是libhello-jni.so）這個庫會在第一次使用HelloJni這個類的時候加載。

public native String  stringFromJNI();

public native String  unimplementedStringFromJNI();

可以看到這兩個方法的聲明中有 native 關鍵字，這個關鍵字表示這兩個方法是本地方法，也就是說這兩個方法是通過本地代碼（C/C++）實作的，在java代碼中僅僅是聲明。

2. 編寫相應的C/C++代碼

剛開始學的時候，有個問題會讓人很困惑，相應的C/C++代碼如何編寫，函數名如何定義？這裡講一個方法，利用javah這個工具生成相應的.h檔案，然後根據這個.h檔案編寫相應的C/C++代碼。

2.1 生成相應.h檔案：（使用javah工具生成）

用法：javah [選項] <類>

其中 [選項] 包括：

-help 輸出此幫助消息并退出

-classpath <路徑> 用于裝入類的路徑

-bootclasspath <路徑> 用于裝入引導類的路徑

-o <檔案> 輸出檔案（隻能使用 -d 或 -o 中的一個）

-jni 生成 JNI樣式的頭檔案（預設）

-version 輸出版本資訊

-verbose 啟用詳細輸出

-force 始終寫入輸出檔案

使用全限定名稱指定 <類>（例如，java.lang.Object）。

指令行下輸入：

cd C:\Users\Administrator\Desktop\Android_Projects_Floder\hello-jni //進入hello-jni根目錄

javah -classpath bin\classes -d jni com.example.hellojni.HelloJni //在jni目錄下生成頭檔案

參數說明：

-classpath bin\classes：表示類的路勁

-d jni ：表示生成的頭檔案存放的目錄

com.example.hellojni.HelloJni ：則是完整類名

這一步的成功要建立在已經在 bin/com/example/hellojni/ 目錄下生成了 HelloJni.class的基礎之上。

現在可以看到jni目錄下多了個com_example_hellojni_HelloJni.h檔案：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_hellojni_HelloJni */

#ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#define _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_hellojni_HelloJni
 * Method:    stringFromJNI
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_example_hellojni_HelloJni
 * Method:    unimplementedStringFromJNI
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

上面代碼中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏，在android的jni中不需要，當然寫上去也不會有錯。

從上面的源碼中可以看出這個函數名那是相當的長啊。。。。不過還是很有規律的，完全按照：Java_pacakege_class_mathod 形式來命名。

也就是說：Hellojni.java中 stringFromJNI() 方法對應于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法。

注意下其中的注釋：

Signature: ()Ljava/lang/String;

()表示函數的參數為空（這裡為空是指除了JNIEnv *, jobject 這兩個參數之外沒有其他參數，JNIEnv*, jobject是所有jni函數必有的兩個參數，分别表示jni環境和對應的java類（或對象）本身），

Ljava/lang/String; 表示函數的傳回值是java的String對象。

2.2 編寫相應的hello-jni.c檔案：

/*
 * Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 *
 */
#include <string.h>
#include <jni.h>

/* This is a trivial JNI example where we use a native method
 * to return a new VM String. See the corresponding Java source
 * file located at:
 *
 *   apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/hellojni/HelloJni.java
 */
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
                                                  jobject thiz )
{
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI from bear !");
}

這裡隻是實作了Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法，而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并沒有實作，因為在HelloJni.java中隻調用了stringFromJNI()方法，是以unimplementedStringFromJNI()方法沒有實作也沒關系，不過建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實作了，寫個空函數也行啊。。。有總比沒有好。

Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函數隻是簡單的傳回了一個内容為 "Hello from JNI !" 的jstring對象（對應于java中的String對象）。

hello-jni.c檔案已經編寫好了，現在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h檔案給删了，當然留着也行，隻是我還是習慣把不需要的檔案給清理幹淨了。

3. 編譯hello-jni.c 生成相應的庫

3.1 編寫Android.mk檔案

在jni目錄下（即hello-jni.c 同級目錄下）建立一個Android.mk檔案，Android.mk 檔案是Android 的 makefile檔案，内容如下：

# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
#
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

一個Android.mk 檔案首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用于在開發樹中查找源檔案。在這個例子中，宏函數’my-dir’, 由編譯系統提供，用于傳回目前路徑（即包含Android.mk file檔案的目錄）。

include $( CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統提供，指定讓GNU MAKEFILE為你清除許多LOCAL_XXX變量（例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),

除LOCAL_PATH 。這是必要的，因為所有的編譯控制檔案都在同一個GNU MAKE執行環境中，所有的變量都是全局的。

LOCAL_MODULE := hello-jni

編譯的目标對象，LOCAL_MODULE變量必須定義，以辨別你在Android.mk檔案中描述的每個子產品。名稱必須是唯一的，而且不包含任何空格。

注意：編譯系統會自動産生合适的字首和字尾，換句話說，一個被命名為'hello-jni'的共享庫子產品，将會生成'libhello-jni.so'檔案。

重要注意事項：

如果你把庫命名為‘libhello-jni’，編譯系統将不會添加任何的lib字首，也會生成 'libhello-jni.so'，這是為了支援來源于Android平台的源代碼的Android.mk檔案，如果你确實需要這麼做的話。

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

LOCAL_SRC_FILES變量必須包含将要編譯打包進子產品中的C或C++源代碼檔案。注意，你不用在這裡列出頭檔案和包含檔案，因為編譯系統将會自動為你找出依賴型的檔案；僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼檔案就好。

注意，預設的C++源碼檔案的擴充名是’.cpp’. 指定一個不同的擴充名也是可能的，隻要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量，不要忘記開始的小圓點（也就是’.cxx’,而不是’cxx’）

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫，是編譯系統提供的變量，指向一個GNU Makefile腳本，負責收集自從上次調用'include $(CLEAR_VARS)'以來，定義在LOCAL_XXX變量中的所有資訊，并且決定編譯什麼，如何正确地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜态庫：lib$(LOCAL_MODULE).a， BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執行檔案。

3. 在eclipse重新編譯HelloJni工程，生成apk（若在前面已經配置好Cygwin環境，會自動編譯打包）

eclipse中重新整理下HelloJni工程，重新編譯生成apk，libhello-jni.so共享庫會一起打包在apk檔案内。

在模拟器中看看運作結果：

Android NDK入門之Hello Jni

Android NDK入門之Hello Jni

二、代碼的編寫

繼續閱讀

專訪鄧凡平：深入了解Android

與專家面對面：Android開發入門問與答

Android MVP架構MVCMVP

mvp初探

Android常用工具類簡介目錄

android常用工具類轉載自：http://www.trinea.cn/android/android-common-utils/Android常用工具類

Android常用工具類ToastUtilsSizeUtilsLogUtilsRetrofitManagerAnimUtil

Android Studio 0.8.0解決 Failure [INSTALL_FAILED_OLDER_SDK] 問題

Android – ListView 中添加按鈕，動态删除添加ItemView的操作

Kotlin的ListView與RecyclerView的簡單應用

關于公司的那些坑：Android Studio篇

android SQLite事務和kotlin協程

無法正常編譯錯誤Compilation failed to complete

關于Gradle配置的小結

AOP程式設計_Android優雅權限架構(1)概念基礎，2021金三銀四前言正文大綱正文

Android APK檔案反編譯Android APK檔案反編譯

Android NDK入門之Hello Jni

二、 代碼的編寫

繼續閱讀

二、代碼的編寫