我的NDK之旅-- (2) 第一个NDK程序(基本开发流程)

前言

完成C基本语法的学习之后，就进入了NDK的正式开发，在Android Studio2.2及以上时android支持了Android Studio + CMake来开发 NDK，我们将用这两个工具进行NDK开发。

没有接触过c/c++ 基础的可以看下我上一篇文章 我的NDK之旅– (1) c语言基础
可以*的可以参照 android官方NDK开发文档

相关概念认知

• 交叉编译

  • 在一个平台上去编译另一个平台上可以执行的本地代码
  • 在NDK中指针对cpu平台编译 arm x86 mips

• .so文件 （动态链接库）
  编译c或c++代码生成的文件

• native 关键字
  本地方法声明。

工具准备

• 需要工具
  
  • NDK
  • CMake
• 工具获取
  
  1. 打开android studio 2.2 以上版本
  2. 打开settings
  3. 打开Android SDK
  4. 切换到SDK tools
  5. 勾选 CMake LLDB NDk
  6. 点击应用，等待安装完成
     
     

CMAke ：CMake是一款开源的跨平台自动化构建系统，它通过CMakeLists.txt来声明构建的行为，控制整个编译流程，我们在接下来的NDK开发中将会使用它配合Gradle来进行相关开发。
LLDB：LLDB是一个高效的c/c++的调试器

第一个NDkDemo

现在就让我们打开android studio开始第一个NDK项目吧

勾选 include c++ support

选择C++ standard

* 这里选择默认的CMake的设置
* Exceptions Support是添加C++中对于异常的处理，如果选中，Android Studio会
将 -fexceptions标志添加到模块级build.gradle文件的cppFlags中，Gradle会将其传递到CMake。

• Runtime Type Information Support是启用支持RTTI，如果选中，Android Studio会将-frtti标志添加到模块级build.gradle文件的cppFlags中，Gradle会将其传递到 CMake。

自动构建完成

点击Finish按钮等待android studio 自动构建完成，运行程序即可看到效果，这样就完成了第一个NDK项目：

代码分析

将代码切换成Project模式

代码改变

我们可以发现在代码中增加了CMakeLists.txt，以及main下cpp的文件夹。接下来我们将逐个分析

CMakeLists.txt

CMakeLists.txt 是在NDK是定义打包.so 文件构建行为

# 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.
# 设置在编译本地库时最小的CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)


add_library( # Sets the name of the library.
            # 用来设置编译生成的本地库的名字为native-lib
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             # SHARED表示编译生成的是动态链接库
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             # 表示参与编译的文件的路径，这里面可以写多个文件的路径。
             src/main/cpp/native-lib.cpp )


# find_library:添加一些我们在编译我们的本地库的时候需要依赖的一些库 ,cmake已经知道系统库的路径，这里的意思是指定使用log库，然后给log库起别名为log-lib便于我们后面引用
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 )


# 关联我们自己的库和一些第三方库或者系统库，这里把我们把自己的库native-lib库和log库关联起来。
target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib

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

                       ${log-lib} )

模块下 build.gradle

• 在android 的defaultConfig大括号内：cmake的配置信息如果勾选了异常支持和RTTI支持，这里就会有相关的配置信息。

externalNativeBuild {
    cmake {
        cppFlags ""
    }
}

• android 大括号内:CMakeLists.txt文件的路径，这里是指文件相对于build.gradle文件的位置，由于build.gradle文件和CMakeLists.txt文件在同一目录下，所以此处就直接写文件名。

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

MainActivity

• 在静态代码块中加载编译生成的动态库，native-lib,即我们在CMakeLists.txt文件中指定的名称

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

• 声明需要实现的本地方法,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++语言编写
方法名命名规则：Java_包名类名方法名 的形式
JNIEnv *env ：是JniNativeInterface这个结构体的一级指针，JniNativeInterface这个结构体定义了大量的函数指针，env 就是结构体JniNativeInterface这个结构体的二级指针，(*env)->调用结构体中的函数指针
jobject： 调用本地函数的java对象就是这个jobject

实践：

• 上面的demo都是由android studio 自动构建的，对于一个动手能力的强的程序猿来说肯定不够，接下来我们就一起写个hello world的NDK程序。

• 首先我们在cpp文件夹下创建一个helloworld.c ，代码如下

   #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 文件,加入我们添加的类

    add_library( # Sets the name of the library.
            # 用来设置编译生成的本地库的名字为native-lib
             native-lib
    
             # Sets the library as a shared library.
             # SHARED表示编译生成的是动态链接库
             SHARED
    
             # Provides a relative path to your source file(s).
             # 表示参与编译的文件的路径，这里面可以写多个文件的路径。
             src/main/cpp/native-lib.cpp
             src/main/cpp/helloworld.c
              )
    

  • 在activity中声明native方法
    `
public native String helloworld();


  • 接下来调用就好了，然后就可以运行了

  

  开发流程总结

  1. 在CMakeLists.txt 声明编译成的本地库名字
  2. 创建c或c++文件并在CMakeLists.txt中声明
  3. 在java代码中加载编译生成的本地库（可用静态代码块）
  4. 在java中声明需要用到的本地方法，并在对应的c文件中根据命名规则创建对应的方法(android studio中按住Alt + Enter 可自动创建避免错误)