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Android NDK开发系列教程1:环境搭建及基本代码结构

简介: 终于建了一个自己个人小站:https://huangtianyu.gitee.io,以后优先更新小站博客,欢迎进站,O(∩_∩)O~~ JNI全称 Java Native Interface , java本地化接口。
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终于建了一个自己个人小站:https://huangtianyu.gitee.io,以后优先更新小站博客,欢迎进站,O(∩_∩)O~~
JNI全称 Java Native Interface , java本地化接口。即JNI是定义了一系列接口,所有实现该接口的JVM虚拟机都可以通过该接口实现Java和C/C++的混合编程。java和C/C++不同 , 它不会直接编译成平台机器码,而是编译成虚拟机可以运行的java字节码的.class文件,通过JIT技术即时编译成本地机器码,所以有效率就比不上C/C++代码,JNI技术就解决了这一痛点,实现Java调用C/C++代码。

1. Eclipse NDK开发环境搭建

在开发NDK之前,Java的SDK,Android的NDK,以及Eclipse的ADT工具都需要大家先安装好,在SDK早期版本中没有ndk相关文件,当最近的AndroidSDK中包含了ndk相关文件,所以下载NDK工具的麻烦事这里就没有了。唯一要注意的是需要配置下NDK的环境变量。这样可以方便进行编译。AndroidSDK主要文件夹参考如下:
AndroidSDK目录结构
这里讲Eclipse的配置就将下如何添加External Tool来快速生成.h文件以及快速进行ndk_build编译。

1.1 配置快速生成.h头文件的命令

  1. 点击Eclipse上面的图标,打开External Tool Configurations。
    这里写图片描述
  2. 然后打开如下界面,在如下界面中双击Program,在底下会生成一个New_configuration。
    这里写图片描述
    然后按照图片上面的格式填写相应的参数。
    Location填写javah.exe的位置:C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91\bin\javah.exe
    Working Directory填写当前的工作目录:${workspace_loc:/MyTest/src}
    Arguments填写相应的参数:
-classpath ${workspace_loc:/MyTest/src/bin/classes} -d ${workspace_loc:/MyTest/jni} -jni com.scu.MyNDK

之后在External Tool的地方就会生成一个JavaH的命令工具,点击即可生成对应的.h头文件了。这里要注意的是生成都文件前要先编译出.class文件。
其实这个和用javah.exe命令是一样的,具体命令如下:
这里写图片描述

2. Android Studio的配置

AS太强大了,所有你想要的只需要简单的添加一个依赖,AS就会自动帮你下载,完全不用你去下载。最新的Android Studio在新建工程的时候,选中Include C++ Support后,即可进行NDK开发,这里注意下在AS中的编译换成了CMake工具,这个工具配置上稍微和Android.mk有些许不同。其配置文件在新建工程的CMakeLists.txt里面配置。

在build.gradle里面也会自动配置cmake工具,配置如下:

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

3. 基本代码结构

利用AS创建工程后,工程会自动生成如下代码:

package zqc.com.example;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

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

    }
    // 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();
}

其中在static静态代码块中会加载动态链接库。在一个方法前加上native关键字即表明该方法是一个jni方法,因而只有声明,没有实现,其具体实现在c/c++代码中。
找到cpp文件,打开后内容如下:

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

extern "C"
JNIEXPORT jstring

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

其中extern “C”表示在编译的时候导出为c语言的格式,JNIEXPORT表示该函数是可以导出的,可以由外部方法进行调用,这和dll类似,jstring表示返回值,JNICALL关键字表示这是一个jni方法,Java_zqc_com_example_MainActivity_stringFromJNI其中Java是固定格式,zqc_com_example_MainActivity是全类名,stringFromJNI是具体的方法名,具体参数:JNIEnv env为env指针,调用jni的很多方法都需要该指针,jobject / this */这个表示当前类的this指针,这里因为没用到就没有命名。
在以往开发中可能是把.h和.cpp分开了,这个是AS自动生成的,这里并没有单独生成.h文件。c/c++开发也有自己的结构,这里除了需要对外暴露接口的需要按照上面格式编写外,其他的都可以用古老的c/c++进行编写并遵循古老的结构。你可以先定义.h文件,然后在.cpp里面具体实现。
点击Build->Make Project(快捷键Ctrl+F9)即可生成动态链接库文件.so,其路径在:
这里写图片描述
AS自动生成了Debug版和Release版,并且在各个版本中又生成了不同平台的.so文件。只能说这个AS太牛叉了~
之后运行工程,安装到手机上时就把对应的so也拷贝到了手机中了。

总结

目前应该是绝大多数人都采用AndroidStudio进行开发,谷歌官方已经不再对Eclipse的ADT进行维护了。而AS是绝对强大的工具,当你选择Include C++ Support的时候,AS会将NDK开发的一切都下载下来。所以如果采用AS开发,那么你学NDK开发的话,只需要把Android开发需要安装的JDK,SDK,AS等工具安装好后,即可进行开发。这个系列教程我也采用AS进行讲解。

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