Android NDK 入門與實踐
NDK 是什麼
NDK 全稱 Native Development Kit,可以讓您在 Android 應用中呼叫 C 或 C++ 程式碼的工具。
1、NDK 可以生成 .so 檔案, 方便程式碼共享;
2、增加反編譯的難度;
3、提高效能。
Android Studio:3.0.1
Android Plugin for Gradle: com.android.tools.build:gradle:3.0.1
Gradle:4.1
如圖是使用命令 ndk-build,生成對應的 so 檔案。
一開始我們需要在 jni 目錄下新建 Android.mk、Application.mk、HelloCPP.cpp 檔案。
必須在 jni 資料夾內建立 Android.mk 配置檔案, ndk-build 指令碼將檢視此檔案,其中定義了模組及其名稱、要編譯的原始檔、版本標誌以及要連結的庫。
# 構建系統提供的巨集函式 my-dir 將返回當前目錄(包含 Android.mk 檔案本身的目錄)的路徑,基本上是固定的,不需要去動LOCAL_PATH:= $(call my-dir)# 會清除很多 LOCAL_XXX 變數,不會清除 LOCAL_PATH,基本上是固定的,不需要去動include$(CLEAR_VARS)# 需要構建模組的名稱,會自動生成相應的 libNDKSample.so 檔案,每個模組名稱必須唯一,且不含任何空格LOCAL_MODULE:= NDKSample# 包含要構建到模組中的 C 或 C++ 原始檔列表LOCAL_SRC_FILES:= HelloCPP.cpp# 指定這個模組裡會用到哪些原生 API,詳見:https://developer.android.google.cn/ndk/guides/stable_apis.htmlLOCAL_LDLIBS:= -llog# 幫助系統將所有內容連線到一起,固定的,不需要去動include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
用於描述應用需要的原生模組,模組可以是靜態庫、共享庫或可執行檔案。Application.mk 通常也位於 jni 目錄下。
# 選擇不同的 ABI,多個使用空格作為分隔符,全部是allAPP_ABI:= all# 指定要使用的執行時APP_STL := gnustl_static
配置好 Android.mk 和 Application.mk,有兩種方法可以呼叫 C 或 C++ 程式碼。現在我們寫個方法,然後演示下 Android 這邊的呼叫。
簡單返回一個字串,C 或 C++ 這塊我也不是很懂,能看懂大概意思,會呼叫就好了。
#includeextern"C"JNIEXPORT jstring JNICALLJava_com_wuxiaolong_ndksample_HelloLibrary_sayHello(JNIEnv *env, jobject instance){//從 C++ 傳字串到 Javareturnenv->NewStringUTF("Hello from C++");}
說明:
1、extern “C”:實現 C 和 C++ 的混合程式設計,用於 C++ 程式碼呼叫 C 的函式;
2、JNIEXPORT 和 JNICALL,用於標識函式用途的兩個巨集;
3、jstring,JNI 中的資料型別,對應 Java 中 String 型別,還有 8 種基本資料型別 jbyte、jchar、jshort、jint、jlong、jfloat、jdouble、jboolean,引用資料型別 jintArray、jshortArray、jlongArray 等。
4、函式命名規則:Java類全路徑方法名,這裡的類是那個呼叫 C 或 C++ 的類,像這裡的 Java_com_wuxiaolong_ndksample_HelloLibrary_sayHello ;
5、函式至少有兩個引數,第一個引數 :JNIEnv* 是定義任意 native 函式的第一個引數(包括呼叫 JNI 的 RegisterNatives 函式註冊的函式),指向 JVM 函式表的指標,函式表中的每一個入口指向一個 JNI 函式,每個函式用於訪問 JVM 中特定的資料結構;第二個引數:呼叫 Java 中 native 方法的例項或 Class 物件,如果這個 native 方法是例項方法,則該引數是 jobject,如果是靜態方法,則是 jclass。
直接呼叫 C 或 C++ 程式碼,也可用於除錯。
android { compileSdkVersion27defaultConfig {//……externalNativeBuild { ndkBuild {//指定 Application.mk 的路徑arguments"NDK_APPLICATION_MK:=src/main/jni/Application.mk"//指定生成哪些平臺的 so 檔案//abiFilters "armeabi-v7a", "armeabi"//cFlags 和 cppFlags 是用來設定環境變數的, 一般不需要動cFlags"-DTEST_C_FLAG1","-DTEST_C_FLAG2"cppFlags"-DTEST_CPP_FLAG2","-DTEST_CPP_FLAG2"} } } externalNativeBuild { ndkBuild {//指定 Android.mk 的路徑path"src/main/jni/Android.mk"} }}
Sync Now,會看見專案多了 .externalNativeBuild 資料夾:
app/build/intermediates/ndkBuild/debug/obj/local/arm64-v8a/libNDKSample.so
使用命令 ndk-build,也可以生成對應的 so 檔案,然後專案中呼叫。弊端 C 或 C++ 程式碼改動了,需要再次編譯。
下載後 NDK 地址:/Users/wuxiaolong/Library/Android/sdk/ndk-bundle,進行 NDK 環境變數配置。
進入 jni 目錄,執行命令 ndk-build,如下:
會在 jni 同一目錄生成 libs,裡面有對應的 abi。
需要 app/build.gradle 指定 so 檔案路徑方可呼叫。
android { //……sourceSets.main { jni.srcDirs = [] jniLibs.srcDir'src/main/libs'}}
以上兩種方式可選其一。
建立 HelloLibrary 用於呼叫 C 或 C++ 程式碼。
publicclassHelloLibrary{static{//這裡對應 Android.mk 裡的 LOCAL_MODULE := NDKSampleSystem.loadLibrary("NDKSample"); }//使用 native 關鍵字指示以原生程式碼形式實現的方法publicnativeStringsayHello();}
可以在自己的 Activity 呼叫。
TextView text = findViewById(R.id.text);text.setText(newHelloLibrary().sayHello());
如果 C 或 C++ 那邊程式碼出問題了,除錯起來要命的,之前只能 log,現在 Android Studio 提供了打斷點來 debug C 或 C++ 程式碼,需要使用 LLDB 來檢測到 C 或 C++ 程式碼中的斷點,這裡要使用 externalNativeBuild 方式自動編譯 C/C++ 程式碼,才能進入斷點進行除錯。
選擇 run 下拉 item,選 Edit Configurations,彈出配置窗體,1、新增;2、命令app-native,專門除錯 C/C++;3、Module 還是選擇 app;4、Debugger 選擇 Native,只想使用 LLDB 來除錯程式碼,忽略 Java 程式碼中的斷點。
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