Android NDK開發入門實例

Android NDK開發入門實例

        寫這個,目的就是記錄一下我自己的NDK是怎麼入門的。便於以後查看,而不會忘了又用搜索引擎一頓亂搜。然後希望能夠幫助剛學的人入門。先轉一段別人說的話:

“NDK全稱:Native Development Kit。

1、NDK是一系列工具的集合。

* NDK提供了一系列的工具,幫助開發者快速開發C(或C++)的動態庫,並能自動將so和java應用一起打包成apk。這些工具對開發者的幫助是巨大的。

* NDK集成了交叉編譯器,並提供了相應的mk文件隔離CPU、平臺、ABI等差異,開發人員只需要簡單修改mk文件(指出“哪些文件需要編譯”、“編譯特性要求”等),就可以創建出so。

* NDK可以自動地將so和Java應用一起打包,極大地減輕了開發人員的打包工作。

2、NDK提供了一份穩定、功能有限的API頭文件聲明。

Google明確聲明該API是穩定的,在後續所有版本中都穩定支持當前發佈的API。從該版本的NDK中看出,這些API支持的功能非常有限,包含有:C標準庫(libc)、標準數學庫(libm)、壓縮庫(libz)、Log庫(liblog)。”

在深入理解之前,暫且就把NDK當成是一種工具,這種工具使得JAVA能夠使用C/C++編譯出的so包。並將此包一起打入apk包中。

下面開始正式入門:

一、開發環境搭建(以Windows平臺下爲例,Linux平臺下類似)

1.      下載NDK壓縮包,至於從哪裏下載藉助搜索引擎吧。

2.       解壓NDK壓縮包,配置環境變量。將解壓的地址寫入環境變量PATH中

3.       在命令提示符下輸入ndk-build如果彈出如下的錯誤,而不是說ndk-build not found,就說明ndk環境已經安裝成功了。特別提示一下,搜索引擎中會告訴一些早期的NDK版本的使用,是在命令提示符下輸入build/host-setup.sh;但是NDK經過更新,這個文件已經沒有了。只需要輸入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的安裝,至於如何安裝,從哪裏安裝也去借助搜索引擎吧。在Cygwin安裝過程中,可能比較慢,必須安裝的項目有make和gcc;建議安裝下面幾個包:autoconf2.1 ,automake1.10 ,binutils ,gcc-core ,gcc4-core ,gdb ,pcre ,pcre-devel,都安裝最新版本。安裝完畢後,運行Cygwin,輸入"make -v"和"gcc -v"來檢測是否安裝成功;make版本要在3.81以上。

5.       以上任務結束後,就表示基本的開發環境搭建完成了。

二、編寫JAVA代碼

1.       建立一個android的工程TestNDK,創建TestNDK.java文件。

TestNDK.java:

[java] view plaincopy
  1. package com.blueeagle.example;  
  2.   
  3. import android.app.Activity;  
  4. import android.widget.TextView;  
  5. import android.os.Bundle;  
  6.   
  7.   
  8. public class TestNDK extends Activity  
  9. {  
  10.     @Override  
  11.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState)  
  12.     {  
  13.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  14.   
  15.         TextView  myTextView = new TextView(this);  
  16.         myTextView.setText( stringTestNdk() );  
  17.         setContentView(myTextView);  
  18.     }  
  19.   
  20.     public native String  stringTestNdk ();  
  21.     public native String  stringTestNdk2 ();  
  22.   
  23.     static {  
  24.         System.loadLibrary("testNDK");  
  25.     }  
  26. }  


 

2.       必要的一些說明

[java] view plaincopy
  1. static   
  2.   
  3. {  
  4. System.loadLibrary("testNDK ");  
  5. }  

表明程序開始運行的時候會加載testNDK, static區聲明的代碼會先於onCreate方法執行。如果程序中有多個類,而且如果TestNDK這個類不是你應用程序的入口,那麼testNDK(完整的名字是lib testNDK.so)這個庫會在第一次使用TestNDK這個類的時候加載。

[java] view plaincopy
  1. public native String stringTestNdk ();  
  2. public native String stringTestNdk 2();  

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++)實現的,在java代碼中僅僅是聲明。

用eclipse編譯該工程,生成相應的.class文件,這步必須在下一步之前完成,因爲生成.h文件需要用到相應的.class文件。暫時不考慮報錯信息。

3.       生成.h文件

在C/C++文件編寫之前,需要利用javah這個工具生成相應的.h文件,然後根據這個.h文件編寫相應的C/C++代碼。

進入到剛纔建立的testNDK工程目錄中,查看工程文件:AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  res  src並新建一個ndk的文件夾後就可以進行.h文件的生成了。

       在工程目錄下執行: javah -classpath bin -d ndk com.blueeagle.example.TestNDK

這裏-classpath表示類的路徑;-d ndk 表示生成的.h文件存放的目錄;com.blueeagle.example.TestNDK則是完整的類名。

       現在可以再ndk目錄下看到多了一個.h文件:com_blueeagle_example_testNDK.h;打開後,可以看到.h的內容:

com_blueeagle_example_testNDK.h:

  1. #include <jni.h>  
  2.   
  3. #ifndef _Included_com_blueeagle_example_testNDK  
  4. #define _Included_com_blueeagle_example_testNDK  
  5. #ifdef __cplusplus  
  6. extern "C" {  
  7. #endif  
  8. /* 
  9.  * Class:     com_blueeagle_example_testNDK 
  10.  * Method:    stringTestNdk 
  11.  * Signature: ()Ljava/lang/String; 
  12.  */  
  13. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk  
  14.   (JNIEnv *, jobject);  
  15.   
  16. /* 
  17.  * Class:     com_blueeagle_example_testNDK 
  18.  * Method:    stringTestNdk2 
  19.  * Signature: ()Ljava/lang/String; 
  20.  */  
  21. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk2  
  22.   (JNIEnv *, jobject);  
  23.   
  24. #ifdef __cplusplus  
  25. }  
  26. #endif  
  27. #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。

函數名比較長但是完全按照:java_pacakege_class_mathod 形式來命名。

也就是說:

TestNDK.java中stringTestNdk() 方法對應於 C/C++中的 Java_com_blueeagle_example_testNDK_ stringTestNdk() 方法

TestNDK.java中stringTestNdk2() 方法對應於 C/C++中的 Java_com_blueeagle_example_testNDK_ stringTestNdk2() 方法

注意下其中的註釋:

Signature: ()Ljava/lang/String;

()Ljava/lang/String;

()表示函數的參數爲空(這裏爲空是指除了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,分別表示jni環境和對應的java類(或對象)本身),

Ljava/lang/String; 表示函數的返回值是java的String對象。

三、編寫C/C++文件

testNDK.c:

  1. #include <string.h>  
  2. #include <jni.h>  
  3.   
  4. jstring  
  5. Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk( JNIEnv* env,  
  6.                                                   jobject thiz )  
  7. {  
  8.     return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Test NDK !");  
  9. }  


 

這裏只是實現了Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk方法,而Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk2 方法並沒有實現,因爲在testNDK.java中只調用了stringTestNdk ()方法,所以stringTestNdk 2()方法沒有實現也沒關係,不過建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實現了。

Java_com_blueeagle_example_testNDK_stringTestNdk 函數只是簡單的返回了一個內容爲 "Hello Test NDK !" 的jstring對象(對應於java中的String對象)。

testNDK.c文件就已經編寫好了,這時的.h文件已經沒有用了。

 

四、編譯生成相應的庫

1     首先需要編寫Android.mk文件

在testNDK.c的同級目錄下新建一個Android.mk的文件

[javascript] view plaincopy
  1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
  2.   
  3. include $(CLEAR_VARS)  
  4.   
  5. LOCAL_MODULE    := testNDK  
[javascript] view plaincopy
  1. LOCAL_SRC_FILES := testNDK.c  
  2.   
  3. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  


 

這個Androd.mk文件很短,下面我們來逐行解釋下:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

一個Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用於在開發樹中查找源文件。在這個例子中,宏函數’my-dir’, 由編譯系統提供,用於返回當前路徑(即包含Android.mk file文件的目錄)。

include $( CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統提供,指定讓GNU MAKEFILE爲你清除許多LOCAL_XXX變量(例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),
除LOCAL_PATH 。這是必要的,因爲所有的編譯控制文件都在同一個GNU MAKE執行環境中,所有的變量都是全局的。

LOCAL_MODULE := testNDK

編譯的目標對象,LOCAL_MODULE變量必須定義,以標識你在Android.mk文件中描述的每個模塊。名稱必須是唯一的,而且不包含任何空格。

注意:編譯系統會自動產生合適的前綴和後綴,換句話說,一個被命名爲'hello-jni'的共享庫模塊,將會生成'libhello-jni.so'文件。

重要注意事項:

如果你把庫命名爲‘libtestNDK’,編譯系統將不會添加任何的lib前綴,也會生成libfoo.so,這是爲了支持來源於Android平臺的源代碼的Android.mk文件,如果你確實需要這麼做的話。

LOCAL_SRC_FILES := testNDK.c

LOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進模塊中的C或C++源代碼文件。注意,你不用在這裏列出頭文件和包含文件,因爲編譯系統將會自動爲你找出依賴型的文件;僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。

注意,默認的C++源碼文件的擴展名是’.cpp’. 指定一個不同的擴展名也是可能的,只要定義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 $(CLEAR_VARS)'以來,定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息,並且決定編譯什麼,如何正確地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜態庫:lib$(LOCAL_MODULE).a, BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執行文件。

2         其次進行編譯

進入到工程根目錄,輸入ndk-build即可生成相應的庫libs/armeabi/testNDK.so

五、在eclipse重新編譯HelloJni工程,生成apk

重新編譯testNDK工程,將so包打入工程apk包,即可看到結果。在模擬器上顯示Hello Test NDK!

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