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AndroidStudio使用NDK编译C/C++代码使用原生库

AndroidStudio使用NDK编译C/C++代码使用原生库

作者: 月下溪明 | 来源:发表于2018-10-19 19:27 被阅读9次

    主要内容:

    • 创建支持 C/C++ 的新项目
    • 向现有项目添加 C/C++ 代码并编译
      • 使用CMake和CMakeLists组合
      • 使用ndk-build、Android.mk、Application.mk组合

    要为应用编译和调试原生代码,首先需要以下组件:

    • Android 原生开发工具包 (NDK):这套工具集允许您为 Android 使用 C 和 C++ 代码,并提供众多平台库,让您可以管理原生 Activity 和访问物理设备组件,例如传感器和触摸输入。
    • CMake:一款外部构建工具,可与 Gradle 搭配使用来构建原生库。如果您只计划使用 ndk-build,则不需要此组件。
    • LLDB:一种调试程序,Android Studio 使用它来调试原生代码

    没有,点SDK Manager去下载。

    创建支持 C/C++ 的新项目

    Android Studio 2.2 或更高版本,用于构建原生库的默认工具是 CMake。
    创建支持原生代码(C/C++)的项目需要做一下步骤:

    1. 在向导的 Configure your new project 部分,选中 Include C++ Support 复选框。


      as_new_ndk_1.png
    2. 点击 Next。

    3. 正常填写所有其他字段并完成向导接下来的几个部分。

    4. 在向导的 Customize C++ Support 部分,您可以使用下列选项自定义项目:


      as_new_ndk_2.png
    • C++ Standard:使用下拉列表选择您希望使用哪种 C++ 标准。选择 Toolchain Default 会使用默认的 CMake 设置。
    • Exceptions Support:如果您希望启用对 C++ 异常处理的支持,请选中此复选框。如果启用此复选框,Android Studio 会将 -fexceptions 标志添加到模块级 build.gradle 文件的 cppFlags 中,Gradle 会将其传递到 CMake。
    • Runtime Type Information Support:如果您希望支持 RTTI,请选中此复选框。如果启用此复选框,Android Studio 会将 -frtti 标志添加到模块级 build.gradle 文件的 cppFlags 中,Gradle 会将其传递到 CMake。
    1. 点击 Finish。

    在 Android Studio 完成新项目的创建后,请从 IDE 左侧打开 Project 窗格并选择 Android 视图。如图 所示,Android Studio 将添加 cpp 和 External Build Files 组:


    as_cmake_androidstructure.png

    :此视图无法反映磁盘上的实际文件层次结构,而是将相似文件分到一组中,简化项目导航。

    cpp 组中,您可以找到属于项目的所有原生源文件、标头和预构建库。对于新项目,Android Studio 会创建一个示例 C++ 源文件 native-lib.cpp,并将其置于应用模块的 src/main/cpp/ 目录中。本示例代码提供了一个简单的 C++ 函数 stringFromJNI(),此函数可以返回字符串“Hello from C++”。

    External Build Files 组中,您可以找到 CMake 或 ndk-build 的构建脚本。与 build.gradle 文件指示 Gradle 如何构建应用一样,CMake 和 ndk-build 需要一个构建脚本来了解如何构建您的原生库。对于新项目,Android Studio 会创建一个 CMake 构建脚本 CMakeLists.txt,并将其置于模块的根目录中。

    点击 Run 后,Android Studio 将在您的 Android 设备或者模拟器上构建并启动一个显示文字“Hello from C++”的应用。


    向现有项目添加 C/C++ 代码并编译

    使用CMake和CMakeLists组合构建native原生代码

    创建新的原生源文件(c/c++源文件)

    要在应用模块的主源代码集中创建一个包含新建原生源文件的 cpp/ 目录,请按以下步骤操作:

    1. 从 IDE 的左侧打开 Project 窗格并从下拉菜单中选择 Project 视图。
    2. 导航到 您的模块-> src,右键点击 main 目录,然后选择 New -> Directory
    3. 为目录输入一个名称(例如 cpp)并点击 OK
    4. 右键点击您刚刚创建的目录,然后选择 New -> C/C++ Source File
    5. 为您的源文件输入一个名称,例如 native-lib
    6. Type 下拉菜单中,为您的源文件选择文件扩展名,例如 .cpp
      • 点击 Edit File Types ,您可以向下拉菜单中添加其他文件类型,例如 .cxx.hxx。在弹出的 C/C++ 对话框中,从 Source ExtensionHeader Extension 下拉菜单中选择另一个文件扩展名,然后点击 OK
    7. 如果您还希望创建一个标头文件,请选中 Create an associated header 复选框。
    8. 点击 OK
    创建 CMake 构建脚本
    1. 从 IDE 的左侧打开 Project 窗格并从下拉菜单中选择 Project 视图。
    2. 右键点击 您的模块 的根目录并选择 New > File。
    3. 输入“CMakeLists.txt”作为文件名并点击 OK。

    注:CMake 构建脚本是一个纯文本文件,必须将其命名为 CMakeLists.txt。

    要指示 CMake 从原生源代码创建一个原生库,请将 cmake_minimum_required()add_library() 命令添加到您的构建脚本中:

    # 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( # 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).
                 src/main/cpp/native-lib.cpp )
    
    
    在Java代码中加载库
    static {
        System.loadLibrary(“native-lib”);
    }
    
    
    gradle关联CMake
    使用as UI功能菜单
    1. 从 IDE 左侧打开 Project 窗格并选择 Android 视图。
    2. 右键点击您想要关联到原生库的模块(例如 app 模块),并从菜单中选择 Link C++ Project with Gradle。从下拉菜单中,选择 CMake。使用 Project Path 旁的字段为您的外部 CMake 项目指定 CMakeLists.txt 脚本文件。
      使用 Android Studio 对话框关联外部 C++ 项目
    手动配置 Gradle

    要手动配置 Gradle 以关联到您的原生库,您需要将 externalNativeBuild {} 块添加到模块级 build.gradle 文件中,并使用 cmake {} 对其进行配置:

    android {
      ...
      defaultConfig {...}
      buildTypes {...}
    
      // Encapsulates your external native build configurations.
      externalNativeBuild {
    
        // Encapsulates your CMake build configurations.
        cmake {
    
          // Provides a relative path to your CMake build script.
          path "CMakeLists.txt"
        }
      }
    }
    

    使用ndk-build、Android.mk、Application.mk组合构建native代码

    创建jni文件夹

    你的模块(比如app模块),右键菜单->New->Folder->JNI Folder,创建JNI 文件夹。

    jni目录下创建C/C++源文件

    参照上面CMake部分所说的如何创建原生源文件

    jni目录下创建Android.mk和Application.mk

    Android.mk :

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)
    include $(CLEAR_VARS)
    
    LOCAL_MODULE    := hello-jni
    LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
    
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    

    Application.mk :

    APP_ABI :=all
    

    最后的文件结构下


    as_jni_projectstructure.png
    配置gradle
    使用菜单
    1. 从 IDE 左侧打开 Project 窗格并选择 Android 视图。
    2. 右键点击您想要关联到原生库的模块(例如 app 模块),并从菜单中选择 Link C++ Project with Gradle。从下拉菜单中,选择ndk-build。使用 Project Path 旁的字段指定Android.mk文件路径。
      as_ndk_build_ui.png
    手动配置
    android {
      ...
      defaultConfig {...}
      buildTypes {...}
    
      externalNativeBuild {
            ndkBuild {
                path 'src/main/jni/Android.mk'
            }
      }
    }
    

    demo地址
    as使用的是3.1.4
    CMake形式
    ndk-build形式

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