Android NDK开发实例
来源:互联网 发布:php转换时间戳函数 编辑:程序博客网 时间:2024/05/27 09:46
关于
NDK
的使用,首先需要了解一个概念:
JNI
。什么是
JNI
?
JNI是Java Native Interface的缩写,中文为JAVA本地调用。从Java1.1开始,Java Native Interface(JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。
2.1 Hello-jni
这个是
NDK
自带的例子程序,安装官方网站的说明,一步步来,应该没有什么问题,这里就不细说了。
2.2 My God I did it
学习的第一步,就是模仿。我们依照上面
Hello-jni
的例子,在创建自己的
NDK
程序。在此过程中,对相关的内容和概念进行分析和说明。
首先,创建自己的
NDK
工程。我们在
ndk
的
sample
目录下创建自己的工程
myjni
,然后在这个文件夹子下,创建两个目录
jni
和
src
,
jni
用来放我们的
c
文件,
src
是调用的
c
库
java
接口文件。创建好目录,接着创建文件
jni/myjni.c
,该文件比较简单,就是输出一个字符串,内容如下
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "MYJNI"
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
static char s_string[] = "My god, I did it!";
jstring
Java_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
LOGI("MyJNI is called!");
return (*env)->NewStringUTF(env, s_string);
}
这个程序,唯一和
hello-jni
不同的就是引用了
<android/log.h>
这个头文件。在该头文件中,声明了函数
__android_log_print(),
可以根据不同的
log
级别,输出
log
,方便代码的调试。在
NDK
中,
printf()
没法输出,所以我们需要借助
log
库来将我们
c
代码库中需要输出的内容,通过
java
控制台输出。调用函数
__android_log_print(),
就可以在
Eclipse
中,查看
LogCat
来查看相关的输出信息了。
注意:
在
c
文件中,函数名这样定义:
Java_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI
,有什么讲究么?这个是
JNI
的标准,定义需要按照如下格式:
Java_packagename_classname_methodname,
例如:
Java
_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI
接着创建文件
jni/Android.mk.
这个文件是我们本地
c
代码的
Makefile
。文件内容如下:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := myjni
LOCAL_SRC_FILES := myjni.c
LOCAL_LDLIBS += -llog
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
分别对上述
Makefile
的语句进行说明。
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
这句用来指定编译的路径。通过调用宏
my-dir
,获取到当前工作的路径。
include $(CLEAR_VARS) CLEAR_VARS
这个变量是编译系统提供的,用来指明一个
GNU makefile
文件,添加这句,主要的目的是清理所有的
LOCAL_XXX.
,比如
LOCAL_MODULE
,
LOCAL_LDLIBS
。在每个新模块的开始处,需要添加这句。
LOCAL_MODULE := myjni
这句定义了模块名称,将来编译的库就以此命名。若果编译的是动态库,那么库名就是
libmyjni.so.
需要注意的是,如果你定义
module
为
libmyjni
,那么系统在生成动态库的时候,就不要再为你添加
lib
的前缀了,生成德动态库名字还是
libmyjni.so.
LOCAL_LDLIBS += -llog
这句指定了需要另外链接的库。我们在代码中,用到了
log
库,所以这里加上这句。
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
这句说明将来生产的库是共享库,即动态链接库。若需要生产静态库,可以这样写:
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)
。
写完了
c
文件和
Makefile
文件,是否可以编译了呢?我们试一下。在
cygwin
中,进入工程目录,运行
ndk-build
,得到下面的结果:
Administrator@lenovo-0e47e162 /android/android-ndk-r4/samples/myndk
$ ndk-build
Android NDK: Could not find application's manifest from current directory.
Android NDK: Please ensure that you are inside the project's directory !
/android/android-ndk-r4/build/core/build-local.mk:74: *** Android NDK: Aborting
. Stop.
看到这个错误的意思是,缺少
manifest
文件。老版本的
NDK
,工程中有一个
apps
,里面包含了应用的程序文件和
Application.mk
。现在的版本,不需要我们自己编写
Application.mk,
,不过仍需要工程相关的配置信息。那么如何做到呢?需要手工去写
manifest
文件么?不需要。我们只需要在
Eclipse
中,创建工程就可以了,这些配置文件会自动生成。
前面讲过,在工程的
src
夹子下用来放置
Java
文件。我们打开
Eclipse
,然后新建一个
Android
工程,工程名就叫
MyJNI
,工程路径选择我们创建的
NDK
的路径。这里需要注意的是,工程名,包名等,需要和上面的
c
文件中的保持一致。
(Java
_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI)
工程建立好后,编辑
src/com/jpf/myjni/MyJNI.java
文件,内容如下:
package com.jpf.myjni;
import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;
import android.os.Bundle;
publicclass MyJNI extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
@Override
publicvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
TextView tv = new TextView(this);
tv.setText( stringFromJNI() );
System.out.println("Here we go ...");
setContentView(tv);
System.out.println("Done!");
}
publicnative String stringFromJNI();
static {
System.loadLibrary("myjni");
}
}
需要说明的几点:
public native String stringFromJNI();这句申明,带有native关键字,说明该方法是本地方法。
System.loadLibrary("myjni");这句就是用来加载我们的c动态库的。上面声明的方法,具体实现,就在我们加载的库中。
建立好工程,再次编译,在
cygwin
中运行
ndk-build
,结果
OK
。
Administrator@lenovo-0e47e162 /android/android-ndk-r4/samples/myndk
$ ndk-build
Compile thumb : myjni <= /android/android-ndk-r4/samples/myndk/jni/myjni.c
SharedLibrary : libmyjni.so
Install : libmyjni.so => /android/android-ndk-r4/samples/myndk/libs/armea
bi
我们看到,需要的共享库已经生成,并且安装好了。下面就可以生成
apk
了。
在
Eclipse
中进行工程的
build
,编译后,在工程的
bin
目录下,会看到我们的
apk
包。
<!--[if !vml]-->
<!--[endif]-->
好,我们试试看,能否正常运行。在
Eclipse
选择执行方式为
Android Application
,点击
run
,以下
console
的输出:
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] ------------------------------
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Android Launch!
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] adb is running normally.
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Performing com.jpf.myjni.MyJNI activity launch
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Automatic Target Mode: using existing emulator 'emulator-5554' running compatible AVD 'android21'
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] WARNING: Application does not specify an API level requirement!
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Device API version is 7 (Android 2.1-update1)
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Uploading MyJNI.apk onto device 'emulator-5554'
[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Installing MyJNI.apk...
[2010-07-07 14:26:24 - MyJNI] Success!
[2010-07-07 14:26:25 - MyJNI] Starting activity com.jpf.myjni.MyJNI on device
[2010-07-07 14:26:29 - MyJNI] ActivityManager: Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.jpf.myjni/.MyJNI }
上面的warning,是我们没有指定API的版本号。如下指定一下就没有这个warning了。
下图为执行的效果:
下图是我们查看LogCat的输出:
可以看到我们的输出 MYJNI: MyJNI is called!
2.3 Study Hard
有了上面的基础,我们就可以用
NDK
来进行项目开发了。
我们经常会遇到这样的问题,就是将一些现有的,成熟的
C
库移植到
Android
平台上。通过上面我们的介绍,我们已经知道,我们需要用
JNI
来对现有的
C
库包装一下,然后提供
Java
接口,供上层调用。
首先的问题,就是
C
库的编译和测试。其实
Android
底层用的是
Linux
的内核,所以,和其他
Linux
程序开发一样,无非是需要进行交叉编译。不过,
Android
有些特殊的地方,我们需要注意。下面就以一个很简单的例子,讲讲如何应用
NDK
,做一个
C
的应用终端测试程序。
首先,创建
study-hadr/study-hard.c
文件,程序非常简单,就是
Hello World
的
c
程序。
#include <string.h>
#include <stdio.h>
static char s_string[] = "Study hard!";
int main()
{
printf("%s\n", s_string);
return 0;
}
别看程序很简单,不过这个程序的编译可不简单。
若是在
Linux
下,只需要执行:
gcc –o study-hard study-hard.c
就可以生成应用程序
study-hard
了。
在
Android
下就不是这么简单了。在
Window
环境开发环境下,用到的交叉工具链,目录是
\android-ndk-r4\build\prebuilt\windows\arm-eabi-4.4.0
。
在这个目录的
bin
路径下,你会看到
arm-eabi
为前缀的诸多工具,这些就是
Android
用的编译工具。那么
c
库和
c
头文件又在哪里呢?对于
Android
,不同的
Platform
,有不同的库和头文件,需要我们自己选择。比如,现在我们要用
Platform5
,那么
C
头文件的路径为:
\android-ndk-r4\build\platforms\android-5\arch-arm\usr\include
C
库的路径为:
\android-ndk-r4\build\platforms\android-5\arch-arm\usr\lib
好了,我们知道了
C
的编译工具链,知道了
C
库路径和
C
头文件路径,应该可以编译了。写个简单的
Makefile
,试一下,结果出错了。
crt0.o
没有找到。
这个错误很糟糕,指出在链接的时候,找不到crt0.o。我们在Makefile中添加如下几句:
LDFLAGS += -nostdlib
-nostdlib 表示不连接系统标准启动文件和标准库文件.只把指定的文件传递给连接器。
此时编译,结果为:
错误指出,在链接的时候,找不到puts,这个函数是c库中的,我们添加如下语句再次尝试:
LDFLAGS += -lc
我们修改链接选项,增加对dl库的链接, 再次尝试:
LDFLAGS += -lc –ldl
这次生成了可执行文件,不过还是有warning,在生成的可执行文件中,没有找到入口_start。这个问题也比较奇怪。我们查看下生成的可执行文件:
readelf –a study-hard
发现生成的可执行文件,真的没有入口函数。这是为什么呢?
在Linux下,用-v选项跟踪下gcc编译hello world程序的过程。会发现,在链接的过程中,除了hello.o, 还会链接crt1.o, crtn.o等文件,正是这些文件,在生成可执行程序的过程中,组成了elf文件中程序入口和程序退出等相关的处理部分。
查看我们指定的C库:
会发现,C库下有crt打头的三个.o文件。我们修改Makefile,链接crtbegin和crtend文件:
EXTRA_OBJS := $(PATH_PREFIX)/lib/crtbegin_dynamic.o $(PATH_PREFIX)/lib/crtend_android.o
… …
$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS) $(EXTRA_OBJS) $(LDFLAGS)
再次编译,结果如下,此次终于编译成功了。
我们将编译好的程序放到Android上运行下看看效果。
显示程序没有找到。怎么回事呢?继续研究下AndroidNDK相关文档。我们还需要修改Makefile的一个地方:
LDFALGS += -Bdynamic -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker
指定链接动态库,动态连接器为/system/bin/linker
编译后,再次运行,终于看到了“Study hard!”
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