我的NDK之旅-- (2) 第一個NDK程式(基本開發流程)

前言

完成C基本文法的學習之後，就進入了NDK的正式開發，在Android Studio2.2及以上時android支援了Android Studio + CMake來開發 NDK，我們将用這兩個工具進行NDK開發。

沒有接觸過c/c++ 基礎的可以看下我上一篇文章 我的NDK之旅– (1) c語言基礎

可以科學上網的可以參照 android官方NDK開發文檔

相關概念認知

• 交叉編譯
  • 在一個平台上去編譯另一個平台上可以執行的本地代碼
  • 在NDK中指針對cpu平台編譯 arm x86 mips

• .so檔案 （動态連結庫）

  編譯c或c++代碼生成的檔案

• native 關鍵字

  本地方法聲明。

工具準備

• 需要工具
  • NDK
  • CMake
• 工具擷取
  1. 打開android studio 2.2 以上版本
  2. 打開settings
  3. 打開Android SDK
  4. 切換到SDK tools
  5. 勾選 CMake LLDB NDk
  6. 點選應用，等待安裝完成

     

CMAke ：CMake是一款開源的跨平台自動化建構系統，它通過CMakeLists.txt來聲明建構的行為，控制整個編譯流程，我們在接下來的NDK開發中将會使用它配合Gradle來進行相關開發。

LLDB：LLDB是一個高效的c/c++的調試器

第一個NDkDemo

現在就讓我們打開android studio開始第一個NDK項目吧

勾選 include c++ support

選擇C++ standard

* 這裡選擇預設的CMake的設定

* Exceptions Support是添加C++中對于異常的處理，如果選中，Android Studio會

将 -fexceptions标志添加到子產品級build.gradle檔案的cppFlags中，Gradle會将其傳遞到CMake。

• Runtime Type Information Support是啟用支援RTTI，如果選中，Android Studio會将-frtti标志添加到子產品級build.gradle檔案的cppFlags中，Gradle會将其傳遞到 CMake。

自動建構完成

點選Finish按鈕等待android studio 自動建構完成，運作程式即可看到效果，這樣就完成了第一個NDK項目：

代碼分析

将代碼切換成Project模式

代碼改變

我們可以發現在代碼中增加了CMakeLists.txt，以及main下cpp的檔案夾。接下來我們将逐個分析

CMakeLists.txt

CMakeLists.txt 是在NDK是定義打包.so 檔案建構行為

# For more information about using CMake with Android Studio, read the
# documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html

# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.
# 設定在編譯本地庫時最小的CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION .)


add_library( # Sets the name of the library.
            # 用來設定編譯生成的本地庫的名字為native-lib
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             # SHARED表示編譯生成的是動态連結庫
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             # 表示參與編譯的檔案的路徑，這裡面可以寫多個檔案的路徑。
             src/main/cpp/native-lib.cpp )


# find_library:添加一些我們在編譯我們的本地庫的時候需要依賴的一些庫 ,cmake已經知道系統庫的路徑，這裡的意思是指定使用log庫，然後給log庫起别名為log-lib便于我們後面引用
find_library( # Sets the name of the path variable.
              log-lib

              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              log )


# 關聯我們自己的庫和一些第三方庫或者系統庫，這裡把我們把自己的庫native-lib庫和log庫關聯起來。
target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.

                       ${log-lib} )
           

子產品下 build.gradle

• 在android 的defaultConfig大括号内：cmake的配置資訊如果勾選了異常支援和RTTI支援，這裡就會有相關的配置資訊。

externalNativeBuild {
    cmake {
        cppFlags ""
    }
}
           

• android 大括号内:CMakeLists.txt檔案的路徑，這裡是指檔案相對于build.gradle檔案的位置，由于build.gradle檔案和CMakeLists.txt檔案在同一目錄下，是以此處就直接寫檔案名。

externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
           

MainActivity

• 在靜态代碼塊中加載編譯生成的動态庫，native-lib,即我們在CMakeLists.txt檔案中指定的名稱

static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }
           

• 聲明需要實作的本地方法,即 native 方法

public native String stringFromJNI();
           

FirstNDKDemo\app\src\main\cpp

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C"
JNIEXPORT jstring

JNICALL
Java_com_aj_firstndkdemo_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
           

cpp ： 使用c++語言編寫

方法名命名規則：Java_包名類名方法名 的形式

JNIEnv *env ：是JniNativeInterface這個結構體的一級指針，JniNativeInterface這個結構體定義了大量的函數指針，env 就是結構體JniNativeInterface這個結構體的二級指針，(*env)->調用結構體中的函數指針

jobject： 調用本地函數的java對象就是這個jobject

實踐：

• 上面的demo都是由android studio 自動建構的，對于一個動手能力的強的程式猿來說肯定不夠，接下來我們就一起寫個hello world的NDK程式。
• 首先我們在cpp檔案夾下建立一個helloworld.c ，代碼如下

  #include <jni.h>
  JNIEXPORT jstring JNICALL
  Java_com_aj_firstndkdemo_MainActivity_helloworld(JNIEnv *env, jobject instance) {
  
  return (*env)->NewStringUTF(env,"hello world !");
  }
             

  • 修改CMakeLists.txt 檔案,加入我們添加的類

    add_library( # Sets the name of the library.
            # 用來設定編譯生成的本地庫的名字為native-lib
             native-lib
    
             # Sets the library as a shared library.
             # SHARED表示編譯生成的是動态連結庫
             SHARED
    
             # Provides a relative path to your source file(s).
             # 表示參與編譯的檔案的路徑，這裡面可以寫多個檔案的路徑。
             src/main/cpp/native-lib.cpp
             src/main/cpp/helloworld.c
              )
               

  • 在activity中聲明native方法

    ` public native String helloworld();

  • 接下來調用就好了，然後就可以運作了

  

  開發流程總結

  1. 在CMakeLists.txt 聲明編譯成的本地庫名字
  2. 建立c或c++檔案并在CMakeLists.txt中聲明
  3. 在java代碼中加載編譯生成的本地庫（可用靜态代碼塊）
  4. 在java中聲明需要用到的本地方法，并在對應的c檔案中根據命名規則建立對應的方法(android studio中按住Alt + Enter 可自動建立避免錯誤)