我理解的NDK

一、NDK和JNI简介

NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。

NDK集成了交叉编译器(交叉编译器需要UNIX或LINUX系统环境)，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件(指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等)，就可以创建出so。

JNI的全称是Java Native Interface，它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信(主要是C和C++),是java语言提供的Java和C/C++相互沟通的机制。

二、为什么使用NDK和JNI

NDK

1、代码的保护。由于apk的java层代码很容易被反编译，而C/C++库反汇难度较大。

2、可以方便地使用现存的开源库。大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。

3、提高程序的执行效率。将要求高性能的应用逻辑使用C开发，从而提高应用程序的执行效率。

4、便于移植。用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用。

JNI

JNI的目的是使java方法能够调用c实现的一些函数。

三、Android.mk

1、简介：

Android.mk文件是Android提供的一种makefile文件，是为了向编译系统描述你的源代码。

2、用途：

用来指定诸如编译生成so库名、引用的头文件目录、需要编译的.c/.cpp文件和.a静态库文件等。

3.使用和语法：

一个Android.mk文件可以编译多个模块，每个模块属下列类型之一：

1）APK程序 -- 一般的Android程序，编译打包生成apk文件

2）JAVA库 -- java类库，编译打包生成jar文件

3)C\C++应用程序 -- 可执行的C\C++应用程序

4）C\C++静态库 -- 编译生成C\C++静态库，并打包成.a文件

5）C\C++共享库 -- 编译生成共享库（动态链接库），并打包成.so文， 有且只有共享库才能被安装/复制到您的应用软件（APK）包中。

示例

#简单编译动态库LOCAL_PATH := $(call my-dir) //这里返回当前Android.mk所在的目录的路径include $(CLEAR_VARS)        //清除LOCAL_PATH外的类似LOCAL_XXX 的变量LOCAL_MODULE    := demo      //定义.so文件的名字LOCAL_SRC_FILES := demo.c    //指定需要编译的源代码文件 demo.cinclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY) //执行编译动态库命令，编译动态库#编译动态库  LOCAL_PATH := $(call my-dir)  include $(CLEAR_VARS)  LOCAL_MODULE = libhellod  LOCAL_SRC_FILES = hellod.c  LOCAL_C_INCLUDES = $(INCLUDES)  LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libcutils  include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  #使用动态库  LOCAL_PATH := $(call my-dir)  include $(CLEAR_VARS)  LOCAL_MODULE := hellod  LOCAL_MODULE_TAGS := debug  LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libc libcutils libhellod  LOCAL_LDLIBS += -ldl  LOCAL_SRC_FILES := maind.c  LOCAL_C_INCLUDES := $(INCLUDES)  include $(BUILD_EXECUTABLE)  

基本语法：

“#” 注释
“：=” 赋值
“+=” 追加
“$” 引用某变量的值

模块描述变量：

（1）LOCAL_PATH: 这个变量用于给出当前文件的路径。

必须在 Android.mk 的开头定义，可以这样使用：LOCAL_PATH := $(call my-dir）， 如当前目录下有个文件夹名称 src，则可以这样写 $(call src)，那么就会得到 src 目录的完整路径。这个变量不会被$(CLEAR—VARS)清除，因此每个 Android.mk 只需要定义一次(即使在一个文件中定义了几个模块的情况下)。

（2）include $(CLEAR-VARS)： 清除除了LOCAL_PATH的所有变量。

这是必要的，因为所有的编译控制文件都在同一个GNU MAKE执行环境中，所有的变量都是全局的。

（3）LOCAL_MODULE: 这是模块的名字，它必须是唯一的，而且不能包含空格。 必须在包含任一的$(BUILD—XXXX)脚本之前定义它。模块的名字决定了生成文件的名字。

（4）LOCAL-MODULE-FILENAME:用户可重新定义最终生成的目标文件名。

（5）LOCAL-SRC_FILES: 这是需要编译的源代码文件列表。

只要列出要传递给编译器的文件，因为编译系统自动计算依赖。

注意源代码文件名称都是相对于 LOCAL—PATH的，你可以使用路径部分，例如： LOCAL—SRC—FILES := foo.c toto/bar.c\ Hello.c 文件之间可以用空格或Tab键进行分割,换行请用"\" 如果是追加源代码文件的话，请用LOCAL—SRC—FILES += 注意：可以LOCAL—SRC—FILES := $(call all-subdir-java-files)这种形式来包含local_path目录下的所有java文件。

（6）LOCAL-C-INCLUDES: 可选变量，表示头文件的搜索路径。 默认的头文件的搜索路径是LOCAL_PATH目录。

（7）LOCAL-STATIC-LIBRARIES: 表示该模块需要使用哪些静态库，以便在编译时进行链接。

（8）LOCAL-SHARED-LIBRARIES: 表示模块在运行时要依赖的共享库（动态库），在链接时就需要，以便在生成文件时嵌入其相应的信息。只是加载静态库中用到的函数。

注意：它不会附加列出的模块到编译图，也就是仍然需要在Application.mk 中把它们添加到程序要求的模块中。

（9）LOCAL-WHOLE-STATIC-LIBRARIES：会加载整个静态库

（10）LOCAL-LDLIBS: 指定该模块依赖的其他库。

例：LOCAL_LDLIBS := -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog

这对于 使用‘-l’前缀传递指定库的名字，‘-L’指定库的路径。 例如，LOCAL-LDLIBS := -lz表示告诉链接器生成的模块要在加载时刻链接到/system/lib/libz.so

（11）LOCAL-JNI-SHARED-LIBRARIES：

定义了要包含的so库文件的名字，如果程序没有采用jni，不需要 。 LOCAL-JNI-SHARED-LIBRARIES := libxxx 这样在编译的时候，NDK自动会把这个libxxx打包进apk； 放在youapk/lib/目录下

四、NDK提供的GNU Make函数宏和系统变量

1.GNU Make函数宏

GNU Make函数宏，必须通过使用'$(call )'来调用，返回值是文本化的信息。

（1）my-dir:返回当前 Android.mk 所在的目录的路径，相对于 NDK 编译系统的顶层。这是有用的，在 Android.mk 文件的开头如此定义：

    LOCAL_PATH := $(call my-dir) 

（2）all-subdir-makefiles: 返回一个位于当前'my-dir'路径的子目录中的所有Android.mk的列表。

   例如，某一子项目的目录层次如下：         src/foo/Android.mk         src/foo/lib1/Android.mk         src/foo/lib2/Android.mk   如果 src/foo/Android.mk 包含一行：        include $(call all-subdir-makefiles)   那么它就会自动包含 src/foo/lib1/Android.mk 和 src/foo/lib2/Android.mk。   这项功能用于向编译系统提供深层次嵌套的代码目录层次。   注意，在默认情况下，NDK 将会只搜索在 src/*/Android.mk 中的文件。 

（3）this-makefile: 返回当前Makefile 的路径(即这个函数调用的地方)

（4）parent-makefile: 返回调用树中父 Makefile 路径。即包含当前Makefile的Makefile 路径。

（5）grand-parent-makefile：返回调用树中父Makefile的父Makefile的路径

（6）import-module：

允许寻找并inport其它modules到本Android.mk中来。

它会从NDKMODULEPATH寻找指定的模块名。

$(call import-module,)

2.GNU Make系统变量

这些 GNU Make变量在你的 Android.mk 文件解析之前，就由编译系统定义好了。

注意在某些情况下，NDK可能分析 Android.mk 几次，每一次某些变量的定义会有不同。

（1）CLEAR-VARS: 指向一个编译脚本，几乎所有未定义的 LOCAL_XXX 变量都在"Module-description"节中列出。必须在开始一个新模块之前包含这个脚本：include$(CLEAR-VARS)，用于重置除LOCAL-PATH变量外的，所有LOCAL-XXX系列变量。

（2）BUILD-SHARED-LIBRARY: 指向编译脚本，根据所有的在 LOCAL-XXX 变量把列出的源代码文件编译成一个共享库。 注意，必须至少在包含这个文件之前定义 LOCAL-MODULE 和 LOCALSRCFILES。

（3）BUILD-STATIC-LIBRARY: 一个 BUILD-SHARED-LIBRARY 变量用于编译一个静态库。静态库不会复制到的APK包中，但是能够用于编译共享库。

   示例：include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)    注意，这将会生成一个名为 lib$(LOCAL_MODULE).a 的文件 

（4）BUILD-EXECUTABLE: 与前面类似，它也指向一个编译脚本，收集自从上次调用 include $(CLEAR-VARS) 后的所有LOCAL_XXX信息。并决定如何将你列出的Source编译成一个可执行Native程序。 include $(BUILD-EXECUTABLE)

（5）PREBUILT-SHARED-LIBRARY：把这个共享库声明为 “一个” 独立的模块。 指向一个build 脚本，用来指定一个预先编译好多动态库。

与BUILD-SHARED-LIBRARY and BUILD-STATIC-LIBRARY不同，此时模块的LOCAL-SRC-FILES应该被指定为一个预先编译好的动态库，而非source file.

LOCAL-PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR-VARS) LOCAL-MODULE := foo-prebuilt # 模块名 LOCAL-SRC-FILES := libfoo.so # 模块的文件路径（相对于 LOCAL_PATH）

include $(PREBUILT-SHARED-LIBRARY) # 注意这里不是 BUILD-SHARED-LIBRARY

这个共享库将被拷贝到 $PROJECT/obj/local 和 $PROJECT/libs/(stripped)

（6）PREBUILT-STATIC-LIBRARY: 预先编译的静态库。同上。

（7）TARGET_ARCH: 目标 CPU平台的名字

（8）TARGET_PLATFORM: Android.mk 解析的时候，目标 Android 平台的名字.详情可考/development/ndk/docs/stable- apis.txt.

   android-3 -> Official Android 1.5 system images    android-4 -> Official Android 1.6 system images    android-5 -> Official Android 2.0 system images 

（9）TARGET-ARCH-ABI: value：armeabi 、 armeabi-v7a和X86。。