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2018 年的第一篇文章,主要讲解了 JNI,NDK 的一些概念以及在 AS 3.0 环境下如何使用 CMake 构建工具来进行 NDK 开发.
1. 了解一些概念
JNI(Java Native Interface): Java 原生接口,是 Java 和其他原生代码语言(例如 C 和 C++)通信的桥梁.
NDK(Native Development Kit): 原生开发工具集,是一套允许您使用原生代码语言(例如 C 和 C++)实现程序功能的工具集.
ABI(Application Binary Interface): 应用程序二进制接口,不同的 CPU 支持不同的指令集,CPU 与指令集的每种组合都有其自己的应用二进制接口(或 ABI),ABI 可以非常精确地定义应用的机器代码在运行时如何与系统交互. ABI 官方文档 支持的 ABI:armeabi,armeabi-v7a,arm64-v8a,x86,x86_64,mips,mips64
CMake: Android 推荐使用的 NDK 构建工具,从 AS 2.2 版本之后开始支持(包含 2.2 版本).
2. 环境搭建
安装 NDK 开发所需的工具
安装 NDK 开发所需的工具
在 SDK Tools 中安装以下组件:
Cmake:NDK 构建工具
LLDB:NDK 调试工具
NDK:NDK 开发工具集
创建 NDK 项目
创建 NDK 项目
在创建项目时,勾选【Include C++ support】选项,然后一路下一步,到达【Customize C++ Support】设置页:
Customize C++ Support
可以看到三个选项:
C++ Standard:C++ 标准,选择【Toolchain Default】会使用默认的 CMake 配置.
Exceptions Support:支持 C++ 异常处理,标志为 -fexceptions.
Runtime Type Information Support:支持运行时类型识别,标志为
-frtti,程序能够使用基类的指针或引用来检查这些指针或引用所指的对象的实际派生类型.
在这里我们使用默认 C++ 标准,不勾选下面的两个选项,点击【Finish】按钮进入下一个环节.
3.NDK 项目
看下项目目录:
项目目录
上图中用红框标识了 NDK 项目与普通项目的不同之处,下面分别来看看:
首先来看下 build.gradle 配置:
可以看到 build.gradle 配置中多了两个 externalNativeBuild 配置项:
apply plugin: 'com.android.application'
android {
compileSdkVersion 26
defaultConfig {
applicationId "com.yl.ndkdemo"
minSdkVersion 15
targetSdkVersion 26
versionCode 1
versionName "1.0"
testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
externalNativeBuild {
cmake {
cppFlags ""
}
}
}
buildTypes {
release {
minifyEnabled false
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
}
}
externalNativeBuild {
cmake {
path "CMakeLists.txt"
}
}
}
dependencies {
// 引用一些库
}
defaultConfig 里面的: 主要配置 Cmake 的命令参数,例如在创建项目时,如果勾选了【Exceptions Support】和【Runtime Type Information Support】选项,是这样配置的:
更多命令参数可以查看 Android NDK CMake 文档
externalNativeBuild {
cmake {
cppFlags "-fexceptions -frtti"
}
}
defaultConfig 外面的: 主要定义了 CMake 的构建脚本 CMakeLists.txt 的路径.
CMake 的构建脚本 CMakeLists.txt
CMakeLists.txt 是 CMake 的构建脚本,作用相当于 ndk-build 中的 Android.mk,看下 CMakeLists.txt:
这是一个基本的 CMake 构建脚本,更多脚本配置请参考 CMAKE 手册 ,看不懂!没关系,这里有中文版的 CMAKE 手册 - 中文版 .
# 设置Cmake最小版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
# 编译library
add_library( # 设置library名称
native-lib
# 设置library模式
# SHARED模式会编译so文件,STATIC模式不会编译
SHARED
# 设置原生代码路径
src/main/cpp/native-lib.cpp )
# 定位library
find_library( # library名称
log-lib
# 将library路径存储为一个变量,可以在其他地方用这个变量引用NDK库
# 在这里设置变量名称
log )
# 关联library
target_link_libraries( # 关联的library
native-lib
# 关联native-lib和log-lib
${log-lib} )
原生代码 native-lib.cpp
Android 提供了一个简单的 JNI 交互 Demo,返回一个字符串给 Java 层,方法名是通过 Java_包名_类名_方法名 的方式命名的:
看下如何调用:
#include <jni.h>
#include <string>
extern "C"
JNIEXPORT jstring
JNICALL
Java_com_yl_ndkdemo_MainActivity_stringFromJNI(
JNIEnv *env,
jobject /* this */) {
std::string hello = "Hello from C++";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
调用方式很简单,代码中已经写了注释,看下效果:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
// 加载native-lib,不加lib前缀
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}@Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 将获取的字符串显示在TextView上
TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
tv.setText(stringFromJNI());
}
/**
* native-lib中的原生方法
*/
public native String stringFromJNI();
}
运行效果
生成 so 文件
在 CMakeLists.txt 中将 library 的编译模式设置为 SHARED 模式,点击 AS 的编译按钮,在 app > build > intermediates > cmake > debug > obj 目录下会生成不同 CPU 架构对应的 so 文件:
so 文件目录
生成的 so 文件也可以在其他项目中使用,在项目的 app > src > main 目录下创建 jniLibs 文件夹,将生成的 so 文件(带着 CPU 架构目录)拷贝到 jniLibs 文件夹中,按照上文中的调用方式即可正常使用.
在 app 的 build.gradle 文中配置 abiFilters,可以输出指定 ABI 的 so 文件:
4. 写在最后
defaultConfig {
...
ndk {
abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "arm64-v8a", "x86", "x86_64", "mips", "mips64"
}
}
NDK 官方使用文档
后续还会更新更多 NDK 开发系列文章,敬请期待!
来源: http://www.jianshu.com/p/81548d9f4ec4