Mac下Android Studio 3.x的NDK开发环境搭建

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• 前言
• CMake

• 用CMake向已有AS项目添加C/C++代码

• ndk-build
• 最后

前言

mac上安装软件真的很简单, 一路下一步就可以安装好android studio. 这里有一篇旧文-Mac下安装配置Android Studio 2.x和3.x并配置使用adb可供参考.
而写这篇的目的, 主要是我发现之前的ndk开发方式已经过时了, 需要更新一下新的流程.

CMake

CMake的方式是官方默认的ndk构建方式, 先从默认栗子开始看吧.

• 新建一个项目, 勾选C++ support:

• 你会发现初始的Activity就只能是基础或者空的类型了, 其他的都没了.

• 这里默认C++标准即可:

• C++ Standard: 选择哪一种C++标准, 默认选择Toolchain Default选项, 其会使用默认的CMake配置
• Exceptions Support: 是否启用对C++异常处理的支持, 如果选中, AS会将-fexceptions标志添加到模块级build.grade文件的cppFlags中
• Runtime Type Information Support: 是否支持RTTI, 如果选中, AS会将-frtti标志添加到模块级build.gradle文件的cppFlags中

• 来看看项目都多了什么, 先切换到Android标签下, 多了cpp目录(ps: 注意, 这里就算切换到Project标签, 依旧是cpp哈), 一些头文件, 和native-lib.cpp, 不用说, 这个cpp里面肯定是jni代码了, 我贴出来:

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_so_testcmake_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

• 然后切换到Project标签, 这个CMakeLists.txt就特别惹眼了, 我把里面大段注释都去掉, 然后贴出代码. .externalNativeBuild文件夹: 用于存放cmake编译好的文件, 包括支持的各种硬件等信息. 其实看到前面的.也知道是系统管理的了.

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # Sets the name of the library.
        native-lib

        # Sets the library as a shared library.
        SHARED

        # Provides a relative path to your source file(s).
        src/main/cpp/native-lib.cpp)

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)

target_link_libraries( # Specifies the target library.
        native-lib

        # Links the target library to the log library
        # included in the NDK.
        ${log-lib})

很明显, 关键在于add_library这一段

• 第一个参数生成函数库的名称, 即libnative-lib.so或libnative-lib.a(lib和.so/.a默认缺省)
• 第二个参数生成库类型: 动态库为SHARED, 静态库为STATIC
• 第三个参数依赖的c/cpp文件(相对路径)

• 最后回到Activity类来看看, 操作还是一样的, 加载库, 声明native函数.

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    // Used to load the 'native-lib' library on application startup.
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // Example of a call to a native method
        TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
        tv.setText(stringFromJNI());
    }

    /**
     * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    public native String stringFromJNI();
}

• 再来到build.gradle文件, 发现多出来了两个标签段, 也就是说, 如果我们自己要建CMake环境, 是要加这两段的.

用CMake向已有AS项目添加C/C++代码

• 新建一个空项目, 不含C++ support, 刚才的项目不要关, 之后会大段复制黏贴:

• 新建JNI目录, 发现在Android标签下是cpp, 到了Project标签下又是jni, 我一直很想知道谷歌是怎么实现这一点的.

• 创建一个Java类, 将之前项目的代码复制过来, 如下:

public class MyJNI {
    // Used to load the 'native-lib' library on application startup.
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    /**
     * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    public native String stringFromJNI();
}

• 然后在jni目录下创建cpp文件, 复制之前项目的代码, 注意包名的变动:

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_so_addcmake_MyJNI_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

• 然后将之前项目的CMakeLists.txt复制到这个项目的app目录下, 修改相对路径, 即将cpp变成jni, 然后文件名也可以更改, 但是注意对应.
• 接下来在build.gradle中加入代码, 之后同步:

ndk {
    abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
}

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

当然, 你可以手动操作进行关联, 右击app目录, 点击Link C++ Project with Gradle, 选择之前的CMakeLists.txt文件.

• 最后回到Activity, 设置组件显示从cpp函数返回的字符串, 编译运行:

TextView tvTest = (TextView) findViewById(R.id.tv_test);
tvTest.setText(new MyJNI().stringFromJNI());

• 最后来自效果图:

ndk-build

• 这是个有些过时的方式, 但是依旧是可以用的, 同样, 新建空项目. 然后和之前一样, 建一个cpp/jni目录.
• 复用之前的JNI类, 也就是加载了C++库和声明了本地函数的Java类.
• 创建Android.mk, Application.mk, helloNDK.cpp文件, 代码依次贴出:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := HelloNDK
LOCAL_SRC_FILES := helloNDK.cpp

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

APP_MODULES := HelloNDK
APP_ABI := all

//
// Created by 杨骁 on 2019/2/2.
//

#include <jni.h>
#include <stdio.h>

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

/**
 * 函数名规则: Java_包名_类名_方法名
 * @param env  表示一个指向JNI环境的指针, 可以通过它来方位JNI提供的接口方法
 * @param thiz 表示Java对象中的this
 * @return
 */
jstring Java_com_so_addndk_HelloNDK_get(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    printf("invoke get in c++\n");
    return env->NewStringUTF("Hello from JNI in helloJni.so !");
}

void Java_com_so_addndk_HelloNDK_set(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring string) {
    printf("invoke set from C++\n");
    char* str = (char*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);
    printf("%s\n", str);
    env->ReleaseStringUTFChars(string, str);
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

• 然后打开终端, 进入到jni目录, 使用ndk-build指令生成.so文件, 接着把生成的.so文件拷贝到app目录下的libs目录:

• 最后在Activity中调用就大功告成了:

最后

要说操作上这两种的复杂度感觉差不多, 但是我依旧推荐CMake方案, 至少这种是短时间不会过时的方案.