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android JNI 开发之第一个 JNI 实例

android JNI 开发之第一个 JNI 实例

作者: LilacZiyun | 来源:发表于2017-06-21 16:15 被阅读6110次

    本文旨在一步一步记录一个 JNI 实例的诞生过程及在这个过程中我遇到的坑 & 解决方案。作为一个以前没有接触过 JNI 开发的新手,以下步骤中很多内容都看不懂,所以也不打算在本文中详细介绍,不过会在以后的博文中慢慢记录。


    Step 1

    新建一个 Android 工程,我姑且将该工程命名为 FirstJni。
    新建一个 Java 文件,在该文件中加载 JNI 的库和定义需要通过 native 实现的方法,如下:

    public class JniMethod {
    
        static {
            /**
             * 类加载时便加载库文件,文件名与实现所需的库函数的 C 代码文件名相同
             */
            System.loadLibrary("JniMethod");
        }
    
        // native 方法
        public static native String getNativeString(String s);
    }
    

    同时我将 MainActivity 修改如下,使得点击 button 时,显示通过 native 方法获取的字符串,从而可以测试 native 方法是否成功调用。

    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    
        private TextView mView;
        private Button mButton;
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            mView = (TextView) findViewById(R.id.tv);
            mButton = (Button)findViewById(R.id.btn);
            mButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                @Override
                public void onClick(View view) {
                    mView.setText(getNativeString("Native string"));
                }
            });
        }
    }
    

    我的项目结构如图所示:

    project

    Step 2

    进入刚刚写的 JniMethod 所在的目录,使用 javac 命令编译该类,得到该类的 .class 文件,因为后面需要通过该 .class 文件生成 .h 头文件,如:

    get .class file

    Step 3

    进入项目根目录,使用 javah 命令生成与 JniMethod.class 文件相对应的 .h 头文件,如:

    生成头文件

    注意:

    1. 一定要进入项目根目录,然后再使用 javah 命令,否则会报 “找不到 ‘JniMethod’ 的类文件” 的错误,如下图:
    javah error
    1. 使用javah命令时,类名不能添加后缀“.class”,添加了的话会报IllegalArgumentException异常;

    接下来可以在项目根目录下看到一个头文件,名为 “com_lilacouyang_test_JniMethod”,你可以继续使用该名称,但我为了简便,重命名为“JniMethod”了。

    头文件

    Step 4

    为了方便,新建一个 jni 目录,保存所有与 JNI 相关的文件。将刚刚生成的 JniMethod.h 移到该目录中,然后创建一个 JniMethod.c 的文件,实现定义在 JniMethod.h 头文件中方法。

    头文件:

    /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
    #include <jni.h>
    /* Header for class com_lilacouyang_firstjni_JniMethod */
    
    #ifndef _Included_com_lilacouyang_firstjni_JniMethod
    #define _Included_com_lilacouyang_firstjni_JniMethod
    #ifdef __cplusplus
    extern "C" {
    #endif
    /*
     * Class:     com_lilacouyang_firstjni_JniMethod
     * Method:    getNativeString
     * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
     */
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lilacouyang_firstjni_JniMethod_getNativeString
      (JNIEnv *, jclass, jstring);
    
    #ifdef __cplusplus
    }
    #endif
    #endif
    

    c 文件示例:

    /*
     * 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:
     *
     *   E:\Lilac-Applications\Test\app\src\main\java\com\lilacouyang\firstjni\JniMethod.java
     */
    jstring
    Java_com_lilacouyang_firstjni_JniMethod_getNativeString( JNIEnv* env,
                                                      jobject thiz )
    {
    #if defined(__arm__)
      #if defined(__ARM_ARCH_7A__)
        #if defined(__ARM_NEON__)
          #if defined(__ARM_PCS_VFP)
            #define ABI "armeabi-v7a/NEON (hard-float)"
          #else
            #define ABI "armeabi-v7a/NEON"
          #endif
        #else
          #if defined(__ARM_PCS_VFP)
            #define ABI "armeabi-v7a (hard-float)"
          #else
            #define ABI "armeabi-v7a"
          #endif
        #endif
      #else
       #define ABI "armeabi"
      #endif
    #elif defined(__i386__)
       #define ABI "x86"
    #elif defined(__x86_64__)
       #define ABI "x86_64"
    #elif defined(__mips64)  /* mips64el-* toolchain defines __mips__ too */
       #define ABI "mips64"
    #elif defined(__mips__)
       #define ABI "mips"
    #elif defined(__aarch64__)
       #define ABI "arm64-v8a"
    #else
       #define ABI "unknown"
    #endif
    
        return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !  Compiled with ABI " ABI ".");
    }
    

    Step 5

    创建 Android.mk 和 application.mk 文件,即 Makefile 文件。
    注意: Android.mk 和 application.mk 文件需要保存在根目录下的jni文件夹中,不然
    可能出现Android NDK: Your APP_BUILD_SCRIPT points to an unknown file的错误。
    Android.mk

    # 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    := JniMethod
    LOCAL_SRC_FILES := JniMethod.c
    
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    

    Application.mk

    APP_ABI := all
    

    Step 6

    进入到 Android.mk 所在的目录,运行 ndk-build 命令,得到动态库 .so 文件。

    ndk-build

    可以看到会在与 jni 目录同级的目录下生成包含不同平台的 .so 文件的 libs 目录和 obj 目录,然后将 libs 目录中的内容复制到 Android 工程的 libs 目录中,运行程序即可。

    libs

    经过如上六个步骤,一个简单的 JNI demo 程序就写好了,不过里面还包含了许多的知识点需要学习,如 Makefile 文件的内容是什么意思,该怎么写, C++ 代码如何实现等等。

    常见错误

    1. 用C++编译器编译C语言变量
    error: base operand of '->' has non-pointer type 'JNIEnv {aka _JNIEnv}'
         return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI on 2018-08-29!  Compiled with ABI " ABI ".");
    

    解决方案:
    1)将C++编译器改为C语言编译器;
    2)将C变量改为C++变量,如将(*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI on 2018-08-29! Compiled with ABI " ABI ".");改为return env->NewStringUTF("Hello from JNI on 2018-08-29! Compiled with ABI " ABI ".");
    参见: # error: base operand of ‘->’ has non-pointer type ‘JNIEnv’

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