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  • Android之NDK开发

     一、NDK产生的背景

      Android平台从诞生起,就已经支持C、C++开发。众所周知,Android的SDK基于Java实现,这意味着基于Android SDK进行开发的第三方应用都必须使用Java语言。但这并不等同于“第三方应用只能使用Java”。在Android SDK首次发布时,Google就宣称其虚拟机Dalvik支持JNI编程方式,也就是第三方应用完全可以通过JNI调用自己的C动态库,即在Android平台上,“Java+C”的编程方式是一直都可以实现的。

      不过,Google也表示,使用原生SDK编程相比Dalvik虚拟机也有一些劣势,Android SDK文档里,找不到任何JNI方面的帮助。即使第三方应用开发者使用JNI完成了自己的C动态链接库(so)开发(JNI作用),但是so如何和应用程序一起打包成apk并发布(NDK作用)?这里面也存在技术障碍。比如程序更加复杂,兼容性难以保障,无法访问Framework API,Debug难度更大等。开发者需要自行斟酌使用。

      于是NDK就应运而生了。NDK全称是Native Development Kit

      NDK的发布,使“Java+C”的开发方式终于转正,成为官方支持的开发方式。NDK将是Android平台支持C开发的开端。

    二、为什么使用NDK

      1.代码的保护。由于apk的java层代码很容易被反编译,而C/C++库反汇难度较大。

      2.可以方便地使用现存的开源库。大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。

      3.提高程序的执行效率。将要求高性能的应用逻辑使用C开发,从而提高应用程序的执行效率。

      4.便于移植。用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用。

    三、NDK简介

           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(交叉编译器需要UNIX或LINUX系统环境,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)。

    四、NDK开发环境的搭建

    1.下载安装Android NDK

      地址:http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html

    2.下载安装cygwin

      由于NDK编译代码时必须要用到make和gcc,所以你必须先搭建一个linux环境, cygwin是一个在windows平台上运行的unix模拟环境,它对于学习unix/linux操作环境,或者从unix到windows的应用程序移植,非常有用。通过它,你就可以在不安装linux的情况下使用NDK来编译C、C++代码了。下载地址:http://www.cygwin.com

      1)然后双击运行吧,运行后你将看到安装向导界面。

      2)点击下一步,此时让你选择安装方式:

    • Install from Internet:直接从Internet上下载并立即安装(安装完成后,下载好的安装文件并不会被删除,而是仍然被保留,以便下次再安装)。
    • Download Without Installing:只是将安装文件下载到本地,但暂时不安装。
    • Install from Local Directory:不下载安装文件,直接从本地某个含有安装文件的目录进行安装。

      3)选择第一项,然后点击下一步。

      4)选择要安装的目录,注意,最好不要放到有中文和空格的目录里,似乎会造成安装出问题,其它选项不用变,之后点下一步:

      5)上一步是选择安装cygwin的目录,这个是选择你下载的安装包所在的目录,默认是你运行setup.exe的目录,直接点下一步就可以:

      6)此时你共有三种连接方式选择:

    • Direct Connection:直接连接。
    • Use IE5 Settings:使用IE的连接参数设置进行连接。
    • Use HTTP/FTP Proxy:使用HTTP或FTP代理服务器进行连接(需要输入服务器地址、端口号)。

      用户可根据自己的网络连接的实情情况进行选择,一般正常情况下,均选择第一种,也就是直接连接方式。然后再点击“下一步”。

      7)这是选择要下载的站点,选择后点下一步。

      8)此时会下载加载安装包列表

      9)Search是可以输入你要下载的包的名称,能够快速筛选出你要下载的包。那四个单选按钮是选择下边树的样式,默认就行,不用动。View默认是Category,建议改成full显示全部包再查,省的一些包被隐藏掉。左下角那个复选框是是否隐藏过期包,默认打钩,不用管它就行,下边开始下载我们要安装的包吧,为了避免全部下载,这里列出了后面开发NDK用得着的包:autoconf2.1、automake1.10、binutilsgcc-core、gcc- g++、gcc4-core、gcc4-g++、gdb、pcre、pcre-devel、gawk、make共12个包

      10)然后开始选择安装这些包吧,点skip,把它变成数字版本格式,要确保Bin项变成叉号,而Src项是源码,这个就没必要选了。

      11)下面测试一下cygwin是不是已经安装好了。

          运行cygwin,在弹出的命令行窗口输入:cygcheck -c cygwin命令,会打印出当前cygwin的版本和运行状 态,如果status是ok的话,则cygwin运行正常。

          然后依次输入gcc –version,g++ --version,make –version,gdb –version进行测试,如果都打印出版本信息和一些描述信息,则cygwin安装成功!

    3.配置 NDK 环境变量

      a.首先找到 cygwin 的安装目录,找到一个 home< 你的用户名 >.bash_profile 文件,我的是:E:cygwinhomeAdministrator.bash_profile , ( 注意:我安装的时候我的 home 文件夹下面什么都没有,解决 的办法:首先打开环境变量,把里面的用户变量中的 HOME 变量删掉,在 E:cygwinhome 文件夹下建立名为Administrator 的文件夹(是用户名),然后把 E:cygwinetcskel.bash_profile 拷贝到该文件夹下 ) 。

      b.打开 bash_profile 文件,添加 NDK=/cygdrive/< 你的盘符 >/<android ndk 目录 > 例如:

          NDK=/cygdrive/e/android-ndk-r5

          export NDK

      NDK 这个名字是随便取的,为了方面以后使用方便,选个简短的名字,然后保存

      c.打开 cygwin ,输入 cd $NDK ,如果输出上面配置的 /cygdrive/e/android-ndk-r5 信息,则表明环境变量设置成功了。

    4.用 NDK 来编译程序   

      a.现在我们用安装好的 NDK 来编译一个简单的程序吧,我们选择 ndk 自带的例子 hello-jni ,我的位于E:android-ndk-r5sampleshello-jni( 根据你具体的安装位置而定 ) ,

      b.运行 cygwin ,输入命令 cd /cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni ,进入到 E:android-ndk-r5sampleshello-jni 目录。

      c.输入 $NDK/ndk-build ,执行成功后,它会自动生成一个 libs 目录,把编译生成的 .so 文件放在里面。 ($NDK是调用我们之前配置好的环境变量, ndk-build 是调用 ndk 的编译程序 )

      d.此时去 hello-jni 的 libs 目录下看有没有生成的 .so 文件,如果有,你的 ndk 就运行正常啦!

    5.在 eclipse 中集成 c/c++ 开发环境

      a.装 Eclipse 的 C/C++ 环境插件: CDT ,这里选择在线安装。  首先登录 http://www.eclipse.org/cdt/downloads.php ,找到对应你 Eclipse 版本的 CDT 插件 的在线安装地址。

      b.然后点 Help 菜单,找到 Install New Software 菜单

      c.点击 Add 按钮,把取的地址填进去,出来插件列表后,选 Select All ,然后选择下一步即可完成安装。

      d.安装完成后,在 eclispe 中右击新建一个项目,如果出现了 c/c++ 项目,则表明你的 CDT 插件安装成功啦!

    6.配置 C/C++ 的编译器(直接在eclipse中就可以编译C++代码,而不需要在命令行执行 ndk-build 命令)

      a.打开 eclipse ,导入ndk 自带的hello-jni 例子,右键单击项目名称,点击 Properties ,弹出配置界面,之后再点击 Builders ,弹出项目的编译工具列表,之后点击 New,新添加一个编译器,点击后出现添加界面,选择 Program ,点击 OK。

      b.出现了添加界面,首先给编译配置起个名字,如: C_Builder,设置 Location 为 < 你 cygwin 安装路径 >inash.exe 程序,例:E:cygwininash.exe ,设置Working Directory为<你 cygwin 安装路径 >in 目录,例如: E:cygwinin,设置 Arguments 为 --login -c "cd /cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni && $NDK /ndk-build"

      上面的配置中 /cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni 是你当前要编译的程序的目录, $NDK 是之前配置  的 ndk 的环境变量,这两个根据你具体的安装目录进行配置,其他的不用变, Arguments 这串参数实际是  给 bash.exe 命令行程序传参数,进入要编译的程序目录,然后运行 ndk-build 编译程序

      c.接着切换到 Refresh 选项卡,给 Refresh resources upon completion 打上钩

      d.然后切换到 Build Options 选项卡,勾选上最后三项

      e.之后点击 Specify Resources 按钮,选择资源目录,勾选你的项目目录即可

      f.最后点击 Finish,点击 OK 一路把刚才的配置都保存下来,注意:如果你配置的编译器在其它编译器下边,记得一定要点 Up 按钮,把它排到第一位,否则 C 代码的编译晚于Java代码的编译,会造成你的 C 代码要编译两次才能看到最新的修改。

      g.编译配置也配置完成啦,现在来测试一下是否可以自动编译呢,打开项目 jni 目录里的 hello-jni.c 文件把提示 Hello from JNI! 改成其他的文字:如: Hello , My name is alex. ,然后再模 拟器中运行你的程序,如果模拟器中显示了你最新修改的文字,那么 Congratulations !你已经全部配置成功啦!

    五、开发自己的NDK程序

      入门的最好办法就是学习Android自带的例子, 这里就通过学习Android的NDK自带的demo程序:hello-jni来达到这个目的。

    1、 开发环境的搭建

      1)android的NDK开发需要在linux下进行: 因为需要把C/C++编写的代码生成能在arm上运行的.so文件,这就需要用到交叉编译环境,而交叉编译需要在linux系统下才能完成。

      2)安装android-ndk开发包,这个开发包可以在google android 官网下载: 通过这个开发包的工具才能将android jni 的C/C++的代码编译成库

      3)android应用程序开发环境: 包括eclipse、java、 android sdk、 adt等。

      如何下载和安装android-ndk我这里就不啰嗦了,安装完之后,需要将android-ndk的路劲加到环境变量PATH中:

        sudo gedit /etc/environment

      在environment的PATH环境变量中添加你的android-ndk的安装路劲,然后再让这个更改的环境变量立即生效:

         source  /etc/environment

      经过了上述步骤,在命令行下敲:

        ndk-bulid

      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。

        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.

     2.代码的编写

      1)首先是写java代码

      建立一个Android应用工程HelloJni,创建HelloJni.java文件:

      HelloJni.java :

    复制代码
    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);

    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();

    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");
    }
    }
    复制代码

      这段代码很简单,注释也很清晰,这里只提两点::

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

      表明程序开始运行的时候会加载hello-jni, static区声明的代码会先于onCreate方法执行。如果你的程序中有多个类,而且如果HelloJni这个类不是你应用程序的入口,那么hello-jni(完整的名字是libhello-jni.so)这个库会在第一次使用HelloJni这个类的时候加载。

    public native String stringFromJNI();
    public native String unimplementedStringFromJNI();

      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。

    2)编写相应的C/C++代码

      刚开始学的时候,有个问题会让人很困惑,相应的C/C++代码如何编写,函数名如何定义? 这里讲一个方法,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。

      a. 生成相应.h文件:

      就拿我这的环境来说,首先在终端下进入刚刚建立的HelloJni工程的目录:

    braincol@ubuntu:~$ cd workspace/android/NDK/hello-jni/

      ls查看工程文件  

    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
    AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  res  src

      可以看到目前仅仅有几个标准的android应用程序的文件(夹)。

      首先我们在工程目录下建立一个jni文件夹:

    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ mkdir jni
    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
    AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  jni  res  src

      下面就可以生成相应的.h文件了:

    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ javah -classpath bin -d jni com.example.hellojni.HelloJni

      -classpath bin:表示类的路劲

      -d jni: 表示生成的头文件存放的目录

      com.example.hellojni.HelloJni 则是完整类名

      这一步的成功要建立在已经在 bin/com/example/hellojni/  目录下生成了 HelloJni.class的基础之上。现在可以看到jni目录下多了个.h文件:

    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd jni/
    braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ ls
    com_example_hellojni_HelloJni.h

      我们来看看com_example_hellojni_HelloJni.h的内容:

      com_example_hellojni_HelloJni.h :

    复制代码
    /* 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
    复制代码

      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。从上面的源码中可以看出这个函数名那是相当的长啊。。。。 不过还是很有规律的, 完全按照:java_pacakege_class_mathod 形式来命名。

      也就是说:

      Hello.java中 stringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法

      HelloJni.java中的 unimplementedStringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 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。

    b. 编写相应的.c文件:

      hello-jni.c :

    复制代码
    #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 !");
    }
    复制代码

      这里只是实现了Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法,而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并没有实现,因为在HelloJni.java中只调用了stringFromJNI()方法,所以unimplementedStringFromJNI()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,写个空函数也行啊。。。有总比没有好。

      Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函数只是简单的返回了一个内容为 "Hello from JNI !" 的jstring对象(对应于java中的String对象)。hello-jni.c文件已经编写好了,现在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h文件给删了,当然留着也行,只是我还是习惯把不需要的文件给清理干净了。

    3)编译hello-jni.c 生成相应的库

    a 编写Android.mk文件

      在jni目录下(即hello-jni.c 同级目录下)新建一个Android.mk文件,Android.mk 文件是Android 的 makefile文件,内容如下:

    复制代码
    # 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)
    复制代码


      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 := hello-jni

      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‘libhello-jni’,编译系统将不会添加任何的lib前缀,也会生成 'libhello-jni.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 := hello-jni.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 $(CLEAR_VARS)'以来,定义在LOCAL_XXX变量中的所有信息,并且决定编译什么,如何正确地去做。还有 BUILD_STATIC_LIBRARY变量表示生成静态库:lib$(LOCAL_MODULE).a, BUILD_EXECUTABLE 表示生成可执行文件。

    b. 生成.so共享库文件

      Andro文件已经编写好了,现在可以用android NDK开发包中的 ndk-build脚本生成对应的.so共享库了,方法如下:

        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ cd .. 
        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls 
        AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  jni  libs  obj  res  src 
        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ndk-build 
        Gdbserver      : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver 
        Gdbsetup       : libs/armeabi/gdb.setup 
        Install        : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so 

      可以看到已经正确的生成了libhello-jni.so共享库了, 我们去 libs/armeabi/ 目录下看看:

        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd libs/ 
        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ ls 
        armeabi 
        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ cd armeabi/ 
        braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs/armeabi$ ls 
        gdbserver  gdb.setup  libhello-jni.so

    4)在eclipse重新编译HelloJni工程,生成apk

      eclipse中刷新下HelloJni工程,重新编译生成apk,libhello-jni.so共享库会一起打包在apk文件内。在模拟器中看看运行结果。

    参考资料:

    http://blog.csdn.net/hhao137/article/details/4304664

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

    http://yueguc.iteye.com/blog/946724

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

    【以上转自】http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/02/29/2373729.html

    【以下转自】http://blog.csdn.net/redoffice/article/details/6654714

    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【本人下载了android-ndk-r8d并解压到D:softwareadtandroid-ndk-r8d, 在PATH路径中增加“D:softwareadtandroid-ndk-r8d”】

    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。【本人安装停止在最后阶段,问题不明,待解】

    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:

    1. 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

    [java] view plaincopy
     
    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。

    [java] view plaincopy
     
    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(如果发生错误,见javah 生成.h文件时出现的错误

    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:

    [cpp] view plaincopy
     
    #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:

    [cpp] view plaincopy
     
    #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

    在testNDK.c的同级目录下新建一个Android.mk的文件

    [javascript] view plaincopy
    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 $(CLEAR_VARS)'以来,定义在LOCAL_XXX变量中的所有信息,并且决定编译什么,如何正确地去做。还有 BUILD_STATIC_LIBRARY变量表示生成静态库:lib$(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!

    重新编译:修改HelloJni.c中的显示字符串 --> 保存 --> 删除项目 --> 在命令行重新生成动态库“ndk-build” --> 重新导入项目 --> 运行项目得到显示新的修改字符串。(本人显示成功,方法如上,不过这种需要删除在重新导入项目、并且在命令行重新生成库的方法显然麻烦又低效,在eclipse中集成C++编译器还没有尝试)

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