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標(biāo)題: NDK編程入門(mén) [打印本頁(yè)]

作者: yuzaipiaofei    時(shí)間: 2011-12-22 08:51
標(biāo)題: NDK編程入門(mén)

為何要用到NDK?

前段時(shí)間,工作中需要用android的應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)android的根文 件系統(tǒng)中的文件,但是由于應(yīng)用程序的權(quán)限限制,無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)這些文件,怎么辦? 所以這就要用到了NDK編程了,既用C/C++代碼實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)文件,并將其生成本地庫(kù),供android中的java代碼調(diào)用,這樣就可以在java代 碼中通過(guò)調(diào)用C/C++編寫(xiě)的庫(kù)的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)文件的訪(fǎng)問(wèn)。

 

下面就介紹下Android NDK的入門(mén)學(xué)習(xí)過(guò)程:

入門(mén)的最好辦法就是學(xué)習(xí)Android自帶的例子, 這里就通過(guò)學(xué)習(xí)Android的NDK自帶的demo程序:hello-jni來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。

一、 開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建

a.  android的NDK開(kāi)發(fā)需要在linux下進(jìn)行: 因?yàn)樾枰袰/C++編寫(xiě)的代碼生成能在arm上運(yùn)行的.so文件,這就需要用到交叉編譯環(huán)境,而交叉編譯需要在linux系統(tǒng)下才能完成。

b. 安裝android-ndk開(kāi)發(fā)包,這個(gè)開(kāi)發(fā)包可以在google android 官網(wǎng)下載: 通過(guò)這個(gè)開(kāi)發(fā)包的工具才能將android jni 的C/C++的代碼編譯成庫(kù)

c. android應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境: 包括eclipse、java、 android sdk、 adt等。

如何下載和安裝android-ndk我這里就不啰嗦了,安裝完之后,需要將android-ndk的路勁加到環(huán)境變量PATH中:

sudo gedit /etc/environment

在environment的PATH環(huán)境變量中添加你的android-ndk的安裝路勁,然后再讓這個(gè)更改的環(huán)境變量立即生效:

source  /etc/environment

經(jīng)過(guò)了上述步驟,在命令行下敲:

ndk-bulid

彈出如下的錯(cuò)誤,而不是說(shuō)ndk-build not found,就說(shuō)明ndk環(huán)境已經(jīng)安裝成功了。

Android NDK: Could not find application project directory !   
Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.   
/home/braincol/workspace/android/android-ndk-r5/build/core/build-local.mk:85: *** Android NDK: Aborting    .  Stop.

 

二、代碼的編寫(xiě)

1.首先是寫(xiě)java代碼

建立一個(gè)Android應(yīng)用工程HelloJni,創(chuàng)建HelloJni.java文件:

HelloJni.java

/*
* Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package com.example.hellojni;

import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;
import android.os.Bundle;


public class HelloJni extends Activity
{
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);

/* Create a TextView and set its content.
* the text is retrieved by calling a native
* function.
*/
TextView tv = new TextView(this);
tv.setText( stringFromJNI() );
setContentView(tv);
}

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

/* This is another native method declaration that is *not*
* implemented by 'hello-jni'. This is simply to show that
* you can declare as many native methods in your Java code
* as you want, their implementation is searched in the
* currently loaded native libraries only the first time
* you call them.
*
* Trying to call this function will result in a
* java.lang.UnsatisfiedLinkError exception !
*/
public native String unimplementedStringFromJNI();

/* this is used to load the 'hello-jni' library on application
* startup. The library has already been unpacked into
* /data/data/com.example.HelloJni/lib/libhello-jni.so at
* installation time by the package manager.
*/
static {
System.loadLibrary("hello-jni");
}
}

這段代碼很簡(jiǎn)單,注釋也很清晰,這里只提兩點(diǎn)::

a:

static {
System.loadLibrary("hello-jni");
}

表明程序開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候會(huì)加載hello-jni, static區(qū)聲明的代碼會(huì)先于onCreate方法執(zhí)行。如果你的程序中有多個(gè)類(lèi),而且如果HelloJni這個(gè)類(lèi)不是你應(yīng)用程序的入口,那么 hello-jni(完整的名字是libhello-jni.so)這個(gè)庫(kù)會(huì)在第一次使用HelloJni這個(gè)類(lèi)的時(shí)候加載。

b:

public native String stringFromJNI();
public native String unimplementedStringFromJNI();

可以看到這兩個(gè)方法的聲明中有 native 關(guān)鍵字, 這個(gè)關(guān)鍵字表示這兩個(gè)方法是本地方法,也就是說(shuō)這兩個(gè)方法是通過(guò)本地代碼(C/C++)實(shí)現(xiàn)的,在java代碼中僅僅是聲明。

用eclipse編譯該工程,生成相應(yīng)的.class文件,這步必須在下一步之前完成,因?yàn)樯?h文件需要用到相應(yīng)的.class文件。

2. 編寫(xiě)相應(yīng)的C/C++代碼

剛開(kāi)始學(xué)的時(shí)候,有個(gè)問(wèn)題會(huì)讓人很困惑,相應(yīng)的C/C++代碼如何編寫(xiě),函數(shù)名如何定義? 這里講一個(gè)方法,利用javah這個(gè)工具生成相應(yīng)的.h文件,然后根據(jù)這個(gè).h文件編寫(xiě)相應(yīng)的C/C++代碼。

2.1 生成相應(yīng).h文件:

就拿我這的環(huán)境來(lái)說(shuō),首先在終端下進(jìn)入剛剛建立的HelloJni工程的目錄:

braincol@ubuntu:~$ cd workspace/android/NDK/hello-jni/

ls查看工程文件
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  res  src

可以看到目前僅僅有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的android應(yīng)用程序的文件(夾)。

首先我們?cè)诠こ棠夸浵陆⒁粋(gè)jni文件夾:

braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ mkdir jni
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  jni  res  src

下面就可以生成相應(yīng)的.h文件了:

braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ javah -classpath bin -d jni com.example.hellojni.HelloJni

-classpath bin:表示類(lèi)的路勁

-d jni: 表示生成的頭文件存放的目錄

com.example.hellojni.HelloJni 則是完整類(lèi)名

這一步的成功要建立在已經(jīng)在 bin/com/example/hellojni/  目錄下生成了 HelloJni.class的基礎(chǔ)之上。

現(xiàn)在可以看到j(luò)ni目錄下多了個(gè).h文件:

braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd jni/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ ls
com_example_hellojni_HelloJni.h

我們來(lái)看看com_example_hellojni_HelloJni.h的內(nèi)容:

com_example_hellojni_HelloJni.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_hellojni_HelloJni */

#ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#define _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: stringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: unimplementedStringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

上面代碼中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏,在android的jni中不需要,當(dāng)然寫(xiě)上去也不會(huì)有錯(cuò)。

從上面的源碼中可以看出這個(gè)函數(shù)名那是相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)啊。。。。 不過(guò)還是很有規(guī)律的, 完全按照:java_pacakege_class_mathod 形式來(lái)命名。

也就是說(shuō):

Hello.java中 stringFromJNI() 方法對(duì)應(yīng)于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法

HelloJni.java中的 unimplementedStringFromJNI() 方法對(duì)應(yīng)于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 方法

注意下其中的注釋?zhuān)?/font>

Signature: ()Ljava/lang/String;

()Ljava/lang/String;

()表示函數(shù)的參數(shù)為空(這里為空是指除了JNIEnv *, jobject 這兩個(gè)參數(shù)之外沒(méi)有其他參數(shù),JNIEnv*, jobject是所有jni函數(shù)必有的兩個(gè)參數(shù),分別表示jni環(huán)境和對(duì)應(yīng)的java類(lèi)(或?qū)ο螅┍旧恚?/font>

Ljava/lang/String; 表示函數(shù)的返回值是java的String對(duì)象。

 

2.2 編寫(xiě)相應(yīng)的.c文件:

hello-jni.c

/*
* Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*
*/
#include <string.h>
#include <jni.h>

/* This is a trivial JNI example where we use a native method
* to return a new VM String. See the corresponding Java source
* file located at:
*
* apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java
*/
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}

這里只是實(shí)現(xiàn)了 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法,而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并沒(méi)有實(shí)現(xiàn),因?yàn)樵贖elloJni.java中只調(diào)用了stringFromJNI()方法,所以 unimplementedStringFromJNI()方法沒(méi)有實(shí)現(xiàn)也沒(méi)關(guān)系,不過(guò)建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實(shí)現(xiàn)了,寫(xiě)個(gè)空函數(shù) 也行啊。。。有總比沒(méi)有好。

Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函數(shù)只是簡(jiǎn)單的返回了一個(gè)內(nèi)容為 "Hello from JNI !" 的jstring對(duì)象(對(duì)應(yīng)于java中的String對(duì)象)。

hello-jni.c文件已經(jīng)編寫(xiě)好了,現(xiàn)在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h文件給刪了,當(dāng)然留著也行,只是我還是習(xí)慣把不需要的文件給清理干凈了。

 

3. 編譯hello-jni.c 生成相應(yīng)的庫(kù)

3.1 編寫(xiě)Android.mk文件

在jni目錄下(即hello-jni.c 同級(jí)目錄下)新建一個(gè)Android.mk文件,Android.mk文件是Android 的 makefile文件,內(nèi)容如下:

# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
# http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
#
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
這個(gè)Androd.mk文件很短,下面我們來(lái)逐行解釋下:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

一個(gè)Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用于在開(kāi)發(fā)樹(shù)中查找源文件。在這個(gè)例子中,宏函數(shù)’my-dir’, 由編譯系統(tǒng)提供,用于返回當(dāng)前路徑(即包含Android.mk file文件的目錄)。

include $( CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統(tǒng)提供,指定讓GNU MAKEFILE為你清除許多LOCAL_XXX變量(例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),
除LOCAL_PATH 。這是必要的,因?yàn)樗械木幾g控制文件都在同一個(gè)GNU MAKE執(zhí)行環(huán)境中,所有的變量都是全局的。

LOCAL_MODULE := hello-jni

編譯的目標(biāo)對(duì)象,LOCAL_MODULE變量必須定義,以標(biāo)識(shí)你在A(yíng)ndroid.mk文件中描述的每個(gè)模塊。名稱(chēng)必須是唯一的,而且不包含任何空格。

注意:編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生合適的前綴和后綴,換句話(huà)說(shuō),一個(gè)被命名為'hello-jni'的共享庫(kù)模塊,將會(huì)生成'libhello-jni.so'文件。

重要注意事項(xiàng):

如果你把庫(kù)命名為‘libhello-jni’,編譯系統(tǒng)將不會(huì)添加任何的lib前綴,也會(huì)生成libfoo.so,這是為了支持來(lái)源于A(yíng)ndroid平臺(tái)的源代碼的Android.mk文件,如果你確實(shí)需要這么做的話(huà)。

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

LOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進(jìn)模塊中的C或C++源代碼文件。注意,你不用在這里列出頭文件和包含文件,因?yàn)榫幾g系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)為你找出依賴(lài)型的文件;僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。

注意,默認(rèn)的C++源碼文件的擴(kuò)展名是’.cpp’. 指定一個(gè)不同的擴(kuò)展名也是可能的,只要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量,不要忘記開(kāi)始的小圓點(diǎn)(也就是’.cxx’,而不是’cxx’)

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫(kù),是編譯系統(tǒng)提供的變量,指向一個(gè)GNU Makefile腳本,負(fù)責(zé)收集自從上次調(diào)用'include $(CLEAR_VARS)'以來(lái),定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息,并且決定編譯什么,如何正確地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜態(tài)庫(kù):lib$(LOCAL_MODULE).a, BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執(zhí)行文件。

 
3.2 生成.so共享庫(kù)文件
Android.mk文件已經(jīng)編寫(xiě)好了,現(xiàn)在可以用android NDK開(kāi)發(fā)包中的 ndk-build腳本生成對(duì)應(yīng)的.so共享庫(kù)了,方法如下:

braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ cd ..
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml  assets  bin  default.properties  gen  jni  libs  obj  res  src
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ndk-build
Gdbserver      : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup       : libs/armeabi/gdb.setup
Install        : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so

可以看到已經(jīng)正確的生成了libhello-jni.so共享庫(kù)了, 我們?nèi)?libs/armeabi/ 目錄下看看:

braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd libs/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ ls
armeabi
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ cd armeabi/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs/armeabi$ ls
gdbserver  gdb.setup  libhello-jni.so

 

4. 在eclipse重新編譯HelloJni工程,生成apk

在eclipse中刷新下HelloJni工程,重新編譯生成apk,libhello-jni.so共享庫(kù)會(huì)一起打包在apk文件內(nèi)。

在模擬器中看看運(yùn)行結(jié)果:

hello-jni






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