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Android NDK开发两部曲(一)之初识篇(JNI通识与NDK配置)
Android NDK开发两部曲(二)之应用篇(增量更新也就那样)
前言
之前发过一篇在
Eclipse上关于JNI和NDK的博客Android JNI与Android NDK扫盲, 里面只是笼统地介绍了一下, 文章本身并没有深入学习的意思. 那么现在我们就开始在这篇文章的基础上, 在Android Studio上面去详细学习NDK开发吧.
JNI通识
NDK是什么
原生开发工具包 (NDK) 是一组可让您在 Android 应用中利用 C 和 C++ 代码的工具。 可用以从您自己的源代码构建，或者利用现有的预构建库。
-来自Google 官方文档
为什么要使用NDK
-
从设备获取卓越性能以用于计算密集型应用，例如游戏或物理模拟。
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重复使用您自己或其他开发者的 C 或 C++ 库。
如果不满足上面的条件, 那么你还是不要引入NDK, 这样会把你的应用变得非常非常地复杂.
主要组件
ndk-build
ndk-build 脚本用于在 NDK 中心启动构建脚本
Java
Android 构建过程从 Java 来源生成 .dex (Dalvik EXecutable) 文件，这些文件是 Android OS 在 Dalvik 虚拟机（“DVM”）中运行的文件。 即使您的应用根本未包含任何 Java 源代码，构建过程仍会生成原生组件在其中运行的 .dex 可执行文件。
原生共享库
NDK 从原生源代码构建这些库或 .so 文件。
原生静态库
NDK 也可构建静态库或 .a 文件，您可以关联到其他库。
Java 原生接口 (JNI)
JNI 是 Java 和 C++ 组件用以互相沟通的接口。
应用二进制界面 (ABI)
ABI 可以非常精确地定义应用的机器代码在运行时如何与系统交互。 NDK 根据这些定义构建 .so 文件。 不同的 ABI 对应不同的架构：NDK 包含对 ARMEABI（默认）、MIPS 和 x86 的 ABI 支持。
清单文件
如果您要编写没有 Java 组件的应用，必须在清单文件中声明 NativeActivity 类。
两个重要的配置文件
Android.mk
必须在 jni 文件夹内创建 Android.mk 配置文件。 ndk-build 脚本将查看此文件，其中定义了模块及其名称、要编译的源文件、版本标志以及要链接的库。
概览
Android.mk 文件位于项目 jni/ 目录的子目录中，用于向构建系统描述源文件和共享库。事实上就是告诉ndk去编译哪些
c/c++文件还有怎么去编译它们
NDK定义的变量
常用
编译目标目录声明
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
必须定义, LOCAL_PATH表示需要编译的源文件的目录, $(call my-dir)表示使用宏函数my-dir的返回值, 对应的就是当前Android.mk的所在目录
重置全局变量
include $(CLEAR_VARS)
CLEAR_VARS变量指向特殊 GNU Makefile, 可为您清除许多LOCAL_XXX变量. 不包括LOCAL_PATH 因为系统在单一 GNU Make 执行环境(其中所有变量都是全局的)中解析所有构建控制文件. 在描述每个模块之前, 必须声明（重新声明）此变量
指定需要编译的模块
LOCAL_MODULE := recorder-jni
LOCAL_SRC_FILES := video.c audio.c
LOCAL_MODULE指定模块的名称, 唯一且不含空格, 之后会编译出librecorder-jni.so, 如果模块名已包含前缀lib, 则不会自动添加lib前缀.
LOCAL_SRC_FILES表示该模块需要编译哪些源文件, 多个源文件使用空格分割
上面的意思就是, 编译video.c和audio.c并输出为librecorder-jni.so
整合
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
BUILD_SHARED_LIBRARY变量指向GNU Makefile脚本, 用于收集您自最近 include 后在 LOCAL_XXX 变量中定义的所有信息. 其实就是让上一次include到这里之间的内容生效
如果引用了其他的so文件, 那么ndk会清掉库目录下的所有so文件, 默认是jnilibs, 所以必须使用预构建库解决这问题
其他
构建系统提供许多可用于 Android.mk 文件中的变量。其中许多变量已预先赋值。 另一些变量由您赋值。
除了这些变量之外，您还可以定义自己的任意变量。在定义变量时请注意，NDK 构建系统会预留以下变量名称：
- 以 LOCAL_ 开头的名称，例如 LOCAL_MODULE。
- 以 PRIVATE_、NDK_ 或 APP 开头的名称。构建系统在内部使用这些变量。
- 小写名称，例如 my-dir。构建系统也是在内部使用这些变量。
如果为了方便而需要在 Android.mk 文件中定义自己的变量，建议在名称前附加 MY_。
编译指定平台库
TARGET_ARCH_ABI := arm64-v8a
当构建系统解析此 Android.mk 文件时，此变量将 CPU 和架构的名称存储到目标。 您可以指定以下一个或多个值，使用空格作为多个目标之间的分隔符。其实就是指定需要编译的平台
| CPU和架构 | 设置 |
|---|---|
| ARMv5TE | armeabi |
| ARMv7 | armeabi-v7a |
| ARMv8 AArch64 | arm64-v8a |
| i686 | x86 |
| x86-64 | x86_64 |
| mips32 (r1) | mips |
| mips64 (r6) | mips64 |
| 全部 | all |
指定Android版本
TARGET_PLATFORM := android-22
作为构建系统目标的 Android API 级别号
更多请参考Google文档的NDK 定义的变量
模块描述的变量
每个模块描述应遵守以下基本流程：
-
使用 CLEAR_VARS 变量初始化或取消定义与模块相关的变量。
-
为用于描述模块的变量赋值。
-
使用 BUILD_XXX 变量设置 NDK 构建系统，以便为模块使用适当的构建脚本。
编译目录路径
LOCAL_PATH, 表示需要编译的源文件的目录
编译模块名称
LOCAL_MODULE, 指定模块的名称, 唯一且不含空格, 之后会编译出librecorder-jni.so, 如果模块名已包含前缀lib, 则不会自动添加lib前缀.
编译模块输出名称
LOCAL_MODULE_FILENAME, 真正的库输出文件名. 如果不喜欢系统自动生成的文件名, 可以指定这个值
LOCAL_MODULE := foo
LOCAL_MODULE_FILENAME := libnewfoo
上面表示输出libnewfoo.so
更多参考Google文档的模块描述变量
待编译的源文件
LOCAL_SRC_FILES,指定源文件列表, 多个文件使用空格分割. 可以使用相对文件路径（指向 LOCAL_PATH）和绝对文件路径
Application.mk
此文件枚举并描述您的应用需要的模块。
Android.mk有效的前提是依靠该文件的保证 位于jni的目录下
该文件信息包括：
-
用于针对特定平台进行编译的 ABI。
-
工具链。
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要包含的标准库（静态和动态 STLport 或默认系统）。
工程路径
APP_PROJECT_PATH, 应用项目根目录的绝对路径. 如果将Application.mk 文件放在 $NDK/apps/<myapp>/ 下，则必须定义此变量。 如果将其放在 $PROJECT/jni/ 下，则此变量可选。
编译平台
APP_ABI, 默认情况下, NDK 构建系统为 armeabi ABI 生成机器代码.多个值使用空格分割
| 指令集 | 值 |
|---|---|
| 基于 ARMv7 的设备上的硬件 FPU 指令 | APP_ABI := armeabi-v7a |
| ARMv8 AArch64 | APP_ABI := arm64-v8a |
| IA-32 | APP_ABI := x86 |
| Intel64 | APP_ABI := x86_64 |
| MIPS32 | APP_ABI := mips |
| MIPS64 (r6) | APP_ABI := mips64 |
| 所有支持的指令集 | APP_ABI := all |
编译Android版本
APP_PLATFORM, 此变量包含目标 Android 平台的名称.
其他
由于Android Studio以强大的方式集成了NDK, 所以上面很多配置都不需要写. 方便了很多.
NDK配置
环境
| 环境 | 版本 |
|---|---|
| OS | OSX 10.12.3 |
| IDE | Android Studio 2.3 |
| JDK | Oracle JDK1.7 |
Android Studio 2.3集成NDK比以前方便多了, 因为NDK已经在SDK Manager中提供下载.
下载安装
File->Settings->Appearance & Behavior->System Settings->Android SDK->SDK Tools->勾上NDK->Apply->OK
NDK配置.png
然后就开始下载了, 下载完成后
finish就可以了.
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