NDK入门笔记

作者: 安仔夏天勤奋 | 来源:发表于2018-04-23 23:27 被阅读15次

    NDK

    • 全称 : Native Development Kit (NDK)
    • NDK提供了一系列的工具,帮助开发者快速开发C(或C++)的so动态库,并能自动将so和java代码一起打包成apk。

    为什么要使用到 NDK 呢?

    • 对代码的保护,由于 java 层代码很容易被反编译,而 C/C++ 库被反编译的难度较大。
    • 复用已有的 c/c++ 编写代码
    • 对于一些密集型的计算操作交给 c/c++ 去处理。

    NDK 的优缺点

    优点:

    1. 运行效率高
    2. 利于充分发挥软硬件优势
    3. 利于代码复用
    4. 降低版本控制成本
    5. 降低开发成本

    缺点:

    1. 开发难度较高
    2. 调试难度较高(以库的形式存在)
    3. 增加开发团队规模

    怎么使用 NDK

    关注两点:

    1. 如何进行 c/c++ 代码的编译?
    2. 如何将编译后的 so 库打包到 apk 中?

    AS2.2 以上版本默认支持在 gradle 中使用 NDK 将 c/c++ code 编译成一个本地 so 库中然后打包到 APK 中。而在 AS 中默认编译 native 代码的工具就是 CMake,不过 AS 也是支持 ndk-build 的方式去编译 native 代码。官网推荐如果是新建的项目,优先使用 CMake

    准备工作——NDK 及其工具的下载

    • 工具的安装

      • CMake:一个配合 Gradle 使用的外部构建本地代码的工具 CMake
      • NDK 工具链包
      • LLDB 用于调试的native代码的工具
    • 安装工具

      在 AS Tools > Android > SDK Manager 中的 SDK TOOLS 中安装即可。

    • 配置 NDK 环境变量
    • 配置完毕之后,在终端数据 ndk-build -version 即可如无意外表示正确安装完毕。

    使用步骤

    • 创建一个新的项目,选择支持 c/c++ (as 2.2之后支持的)

    • 创建对应的 native 文件(如果勾选了选择支持 c/c++,则系统会自动创建下面的文件)

      • 在 main 文件夹下新建一个存放 native 代码的文件夹,例如叫 cpp。
      • 在 cpp 目录下新建一个 native-lib.c 文件,该文件用于编写 native 代码。
    #include <jni.h>
    #include <string>
    extern "C"
    JNIEXPORT jstring JNICALL
    Java_com_zeal_ndkdemo2_MainActivity_stringFromJNI(
            JNIEnv* env,
            jobject /* this */) {
        std::string hello = "Hello from C++";
        return env->NewStringUTF(hello.c_str());
    }
    
    • CMake 构建脚本

      • 在 module 下创建一个 CMakeLists.txt 文件
      • 使用 CMake 命令配置脚本 CMakeLists.txt 文件。

      CMake 命名 library 库的格式为:liblibname.so 这个 libname 就是add_library 命令指定的本地库名字。
      一般情况下,一个 module 对应一个 CMake 和 ndk-build 脚本。如何处理一个 CMakeLists.txt 控制多个 module的情况?

    • Gradle的配置

    • 使用 LLDB 调试项目

      跟普通的java调试差不多,通过 f5 就可以进入 native 层的方法。(前提是安装了LLDB)


      截图

    CMake 的介绍

    CMake是一个跨平台的安装(编译)工具,可以用简单的语句来描述所有平台的安装(编译过程)。他能够输出各种各样的makefile或者project文件,能测试编译器所支持的C++特性,类似UNIX下的automake。

    CMaker 使用 :CMake的所有的语句都写在一个叫:CMakeLists.txt的文件中。当CMakeLists.txt文件确定后,可以用ccmake命令对相关 的变量值进行配置。这个命令必须指向CMakeLists.txt所在的目录。配置完成之后,应用cmake命令生成相应的makefile(在Unix like系统下)或者 project文件(指定用window下的相应编程工具编译时)。

    1. 指定 CMake 版本
    2. 指定需要构建的 so 的类型,SHARE 或者 STATIC
    3. 指定需要编译的源文件
    # CMake 命令配置构建脚本
    # Sets the minimum version of CMake required to build your native library.
    # This ensures that a certain set of CMake features is available to
    # your build.
    cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
    # Specifies a library name, specifies whether the library is STATIC or
    # SHARED, and provides relative paths to the source code. You can
    # define multiple libraries by adding multiple add_library() commands,
    # and CMake builds them for you. When you build your app, Gradle
    # automatically packages shared libraries with your APK.
    
    # add_library 可以定义多个
    add_library( # Specifies the name of the library.
                 native-lib
                 # Sets the library as a shared library.
                 SHARED
                 # Provides a relative path to your source file(s).
                 # 需要编译的源文件
                 src/main/cpp/native-lib.cpp )
                 
    # 为了让 CMake 在编译期间就可以找到文件。
    # Specifies a path to native header files.
    include_directories(src/main/cpp/include/)
    

    gradle 构建本地库的过程

    • 点击 run 按钮开始运行。
    • Gradle 调用 CMakeLists.txt 脚本文件。
    • CMake 会根据 CMakeLists.txt 中的命令去 c/c++ 文件成 so 库,之后 Gradle 会将 so 打包到 apk 中。
    • 在运行期间,应用通过 System.loadLibrary() 加载本地 so 库,然后就可以开始调用本地方法了。

    运行结果

    截图

    验证最终 apk 包中有哪些 so 库

    Build->Analyzer APK 即可

    ( 截图

    如何使用别人编译好的 so 库呢?

    需要根据不同的cpu架构把函数库在 src/main/jniLibs 目录下

    Android.mk

    java的路径:/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_111.jdk/Contents
    project's jni/ directory
    GNU makefile fragment
    static libraries
    shared librarie

    不需要在 Android.mk列出依赖关系
    基本语法:
    以 LOCAL_PATH 作为开头

    include $(CLEAR_VARS) 什么意思?

    笔记暂时先到这里,做好笔记后再记录!看到这里的朋友,谢谢你的支持。
    java
    ndk-build -v
    GNU Make 3.81

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