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  • 【转】Android NDK开发入门实例

    写这个,目的就是记录一下我自己的NDK是怎么入门的。便于以后查看,而不会忘了又用搜索引擎一顿乱搜。然后希望能够帮助刚学的人入门。

    先转一段别人说的话:“NDK全称:Native Development Kit。

    1、NDK是一系列工具的集合。

      * NDK提供了一系列的工具,帮助开发者快速开发C(或C++)的动态库,并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的。

      * NDK集成了交叉编译器,并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异,开发人员只需要简单修改mk文件(指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等),就可以创建出so。

      * NDK可以自动地将so和Java应用一起打包,极大地减轻了开发人员的打包工作。

    2、NDK提供了一份稳定、功能有限的API头文件声明。

    Google明确声明该API是稳定的,在后续所有版本中都稳定支持当前发布的API。从该版本的NDK中看出,这些API支持的功能非常有限,包含有:C标准库(libc)、标准数学库(libm)、压缩库(libz)、Log库(liblog)。”

    在深入理解之前,暂且就把NDK当成是一种工具,这种工具使得JAVA能够使用C/C++编译出的so包。并将此包一起打入apk包中。

    下面开始正式入门:

    一、开发环境搭建(以Windows平台下为例,Linux平台下类似)

    1. 下载NDK压缩包,至于从哪里下载借助搜索引擎吧。

    2. 解压NDK压缩包,配置环境变量。将解压的地址写入环境变量PATH中

    3. 在命令提示符下输入ndk-build如果弹出如下的错误,而不是说ndk-build not found,就说明ndk环境已经安装成功了。特别提示一下,搜索引擎中会告诉一些早期的NDK版本的使用,是在命令提示符下输入build/host-setup.sh;但是NDK经过更新,这个文件已经没有了。只需要输入ndk-build就可以了。

    Android NDK: Could not find application project directory ! 
    Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it. 
    /home/braincol/workspace/android/android-ndk-r5/build/core/build-local.mk:85: *** Android NDK: Aborting . Stop.

    4. cygwin的安装,至于如何安装,从哪里安装也去借助搜索引擎吧。在Cygwin安装过程中,可能比较慢,必须安装的项目有make和gcc;建议安装下面几个包:autoconf2.1 ,automake1.10 ,binutils ,gcc-core ,gcc4-core ,gdb ,pcre ,pcre-devel,都安装最新版本。安装完毕后,运行Cygwin,输入"make -v"和"gcc -v"来检测是否安装成功;make版本要在3.81以上。

    5. 以上任务结束后,就表示基本的开发环境搭建完成了。

    二、编写JAVA代码

    1. 建立一个android的工程TestNDK,创建TestNDK.java文件。

    TestNDK.java:

    package com.blueeagle.example;
    
    import android.app.Activity;
    import android.widget.TextView;
    import android.os.Bundle;
    
    
    public class TestNDK extends Activity
    {
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
        {
            super.onCreate(savedInstanceState);
    
            TextView  myTextView = new TextView(this);
            myTextView.setText( stringTestNdk() );
            setContentView(myTextView);
        }
    
        public native String  stringTestNdk ();
        public native String  stringTestNdk2 ();
    
        static {
            System.loadLibrary("testNDK");
        }
    }

    2. 必要的一些说明

    static 
    {
        System.loadLibrary("testNDK ");
    }

    表明程序开始运行的时候会加载testNDK, static区声明的代码会先于onCreate方法执行。

    如果程序中有多个类,而且如果TestNDK这个类不是你应用程序的入口,那么testNDK(完整的名字是lib testNDK.so)这个库会在第一次使用TestNDK这个类的时候加载。

    public native String stringTestNdk ();
    public native String stringTestNdk 2();

    可以看到这两个方法的声明中有 native 关键字, 这个关键字表示这两个方法是本地方法,也就是说这两个方法是通过本地代码(C/C++)实现的,在java代码中仅仅是声明。

    用eclipse编译该工程,生成相应的.class文件,这步必须在下一步之前完成,因为生成.h文件需要用到相应的.class文件。暂时不考虑报错信息。

    3. 生成.h文件

    在C/C++文件编写之前,需要利用javah这个工具生成相应的.h文件,然后根据这个.h文件编写相应的C/C++代码。

    进入到刚才建立的testNDK工程目录中,查看工程文件:AndroidManifest.xml assets bin default.properties gen res src并新建一个ndk的文件夹后就可以进行.h文件的生成了。

    在工程目录下执行: javah -classpath bin -d ndk com.blueeagle.example.TestNDK

    这里-classpath表示类的路径;-d ndk 表示生成的.h文件存放的目录;com.blueeagle.example.TestNDK则是完整的类名。

    现在可以再ndk目录下看到多了一个.h文件:com_blueeagle_example_testNDK.h;打开后,可以看到.h的内容:

    com_blueeagle_example_testNDK.h:

    #include <jni.h>
    
    #ifndef _Included_com_blueeagle_example_testNDK
    #define _Included_com_blueeagle_example_testNDK
    #ifdef __cplusplus
    extern "C" {
    #endif
    /*
     * Class:     com_blueeagle_example_testNDK
     * Method:    stringTestNdk
     * Signature: ()Ljava/lang/String;
     */
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk
      (JNIEnv *, jobject);
    
    /*
     * Class:     com_blueeagle_example_testNDK
     * Method:    stringTestNdk2
     * Signature: ()Ljava/lang/String;
     */
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk2
      (JNIEnv *, jobject);
    
    #ifdef __cplusplus
    }
    #endif
    #endif

    上面代码中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏,在android的jni中不需要,当然写上去也不会有错。

    函数名比较长但是完全按照:java_pacakege_class_mathod 形式来命名。

    也就是说:

      TestNDK.java中stringTestNdk() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_blueeagle_example_testNDK_ stringTestNdk() 方法

      TestNDK.java中stringTestNdk2() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_blueeagle_example_testNDK_ stringTestNdk2() 方法

    注意下其中的注释:

    Signature: ()Ljava/lang/String;

    ()Ljava/lang/String;

    ()表示函数的参数为空(这里为空是指除了JNIEnv *, jobject 这两个参数之外没有其他参数,JNIEnv*, jobject是所有jni函数必有的两个参数,分别表示jni环境和对应的java类(或对象)本身),

    Ljava/lang/String; 表示函数的返回值是java的String对象。

    三、编写C/C++文件

    testNDK.c:

    #include <string.h>
    #include <jni.h>
    
    jstring
    Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk( JNIEnv* env,
                                                      jobject thiz )
    {
        return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Test NDK !");
    }

    这里只是实现了Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk方法,而Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk2 方法并没有实现,因为在testNDK.java中只调用了stringTestNdk ()方法,所以stringTestNdk 2()方法没有实现也没关系,不过建议最好还是把所有java中定义的本地方法都实现了。

    Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk 函数只是简单的返回了一个内容为 "Hello Test NDK !" 的jstring对象(对应于java中的String对象)。

    testNDK.c文件就已经编写好了,这时的.h文件已经没有用了。

    四、编译生成相应的库

    1 首先需要编写Android.mk文件

    Android.mk文件是GNU Makefile的一小部分,它用来对Android程序进行编译。
    因为所有的编译文件都在同一个 GNU MAKE 执行环境中进行执行,而Android.mk中所有的变量都是全局的。因此,您应尽量少声明变量,不要认为某些变量在解析过程中不会被定义。
    一个Android.mk文件可以编译多个模块,每个模块属下列类型之一:
      1)APK程序:一般的Android程序,编译打包生成apk文件
      2)JAVA库:java类库,编译打包生成jar文件
      3)  CC++应用程序:可执行的CC++应用程序
      4)CC++静态库:编译生成CC++静态库,并打包成.a文件
      5)CC++共享库:编译生成共享库(动态链接库),并打包成.so文, 有且只有共享库才能被安装/复制到您的应用软件(APK)包中。

    在testNDK.c的同级目录下新建一个Android.mk的文件

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    
    LOCAL_MODULE    := testNDK
    LOCAL_SRC_FILES := testNDK.c
    
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

    这个Androd.mk文件很短,下面我们来逐行解释下:

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)

    一个Android.mk 文件首先必须定义好LOCAL_PATH变量。它用于在开发树中查找源文件。在这个例子中,宏函数’my-dir’, 由编译系统提供,用于返回当前路径(即包含Android.mk file文件的目录)。

    include $( CLEAR_VARS)

    CLEAR_VARS由编译系统提供,指定让GNU MAKEFILE为你清除许多LOCAL_XXX变量(例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),除LOCAL_PATH 。这是必要的,因为所有的编译控制文件都在同一个GNU MAKE执行环境中,所有的变量都是全局的。

    LOCAL_MODULE := testNDK

    编译的目标对象,LOCAL_MODULE变量必须定义,以标识你在Android.mk文件中描述的每个模块。名称必须是唯一的,而且不包含任何空格。

    注意:编译系统会自动产生合适的前缀和后缀,换句话说,一个被命名为'hello-jni'的共享库模块,将会生成'libhello-jni.so'文件。

    重要注意事项:

    如果你把库命名为‘libtestNDK’,编译系统将不会添加任何的lib前缀,也会生成libfoo.so,这是为了支持来源于Android平台的源代码的Android.mk文件,如果你确实需要这么做的话。

    LOCAL_SRC_FILES := testNDK.c

    LOCAL_SRC_FILES变量必须包含将要编译打包进模块中的C或C++源代码文件。注意,你不用在这里列出头文件和包含文件,因为编译系统将会自动为你找出依赖型的文件;仅仅列出直接传递给编译器的源代码文件就好。

    注意,默认的C++源码文件的扩展名是’.cpp’. 指定一个不同的扩展名也是可能的,只要定义LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION变量,不要忘记开始的小圆点(也就是’.cxx’,而不是’cxx’)

    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

    BUILD_SHARED_LIBRARY表示编译生成共享库,是编译系统提供的变量,指向一个GNU Makefile脚本,负责收集自从上次调用'include $(CLEAR_VARS)'以来,定义在LOCAL_XXX变量中的所有信息,并且决定编译什么,如何正确地去做。

    还BUILD_STATIC_LIBRARY变量表示生成静态库:lib$(LOCAL_MODULE).a, BUILD_EXECUTABLE 表示生成可执行文件。

    2 其次进行编译

    进入到工程根目录,输入ndk-build即可生成相应的库libs/armeabi/testNDK.so

    五、在eclipse重新编译HelloJni工程,生成apk

    重新编译testNDK工程,将so包打入工程apk包,即可看到结果。在模拟器上显示Hello Test NDK!

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