Android NDK编译C/C++为so共享对象

概念

JNI（Java Native Interface，Java本地接口），实现了Java和其他语言的交互（主要是C/C++），如：Java程序通过JNI调用C/C++编写的在Windows上运行的DLL动态链接库。

so（shared object，共享对象），Linux系统中的动态库，类似于Windows系统中的DLL。.so有时被直接调用，有时会参与到编译中。Android由Linux内核发展而来，因此在Android系统中也使用.so。

Android NDK（Android Native Development Kit），是Google提供的一系列的工具，简化通过JNI将C/C++动态库编译为.so库的过程。NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的.mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发者只需要简单修改mk文件，执行编译脚本就可以创建.so。

NDK与JNI的关系：

JNI是Java与其他语言交互的机制，是Java语言自身的特性，与Android无关。

Android在框架上分为Application应用层、Application Framework应用框架层、libraries类库、Linux kernel内核。在应用框架层以及之上，使用Java语言进行开发；在此之下，Android自身的类库、驱动使用C/C++编写，再通过JNI提供接口给上层的Java调用。所以，Android框架使用了大量的JNI技术，让应用层的开发人员使用Java操控C/C++。

通常的Android开发都在应用框架层以及之上进行，但有时也需要对底层进行实现。显然，对底层的开发要复杂得多，NDK则是Google推出的帮助开发者通过C/C++编写应用的开发包，包含部分Android底层中常用的C/C++的头文件、库文件、说明文档和示例代码。

安装

Windows下配置NDK的步骤：
1、下载：android-ndk-r13b-windows-x86_64.zip
2、解压：D:\sdk\android-ndk-r13b
3、环境变量：

ANDROID_NDK：D:\sdk\android-ndk-r13b PATH：%ANDROID_NDK%

4、验证：cmd命令输入ndk-build若出现“Android NDK: Could not find application project directory”表示NDK正确安装，只是没有待编译的工程而已。

NDK中的hello-jni

可以下载Google的NDK Samples，下面以其中的hello-jni工程为例，说明NDK中JNI的使用：

hello-jni工程目录结构：

• hello-jni
  
  • jni
    
    • Android.mk（编译配置文件）
    • hello-jni.c（.c代码）
  • res
  • src
    
    • com/example/hellojni/HelloJni.java（.java代码）
  • test

ndk-build

JNI是独立于NDK存在的，了解JNI才对NDK有更好的认识。[参考1]。

独立使用JNI时，需要自行使用Cygwin等编译工具将C/C++代码编译为动态库；而NDKr7开始，集成了交叉编译器和ndk-build.cmd脚本，开发者可以直接执行这个脚本完成编译工作。

运行以下命令，进行编译:

D:\>cd sdk\android-ndk-r13b\samples\hello-jni    //定位到hello-jniD:\sdk\android-ndk-r13b\samples\hello-jni>ndk-build    //编译

P.S.
当ndk-build命令提示找不到工程时，可以查看工程的Android.mk文件中的路径关系，定位到正确的路径后使用ndk-build命令。或者，可以将工程路径设置为NDK_PROJECT_PATH环境变量。

编译成功的话，\hello-jni会多出两个文件夹\libs与\obj。其中：
\libs目录下是编译出来的不同CPU类型的.so文件，在实际使用时根据需要选择
\obj是编译过程中的生成的其他文件（如.o中间文件，或调试文件）

调用

在Eclipse-ADT中import进hello-jni工程，建立与\src同级的文件夹\libs，并把编译出来的.so放在该文件夹下。（这里我直接import进编译后的工程文件夹）

直接运行出结果：

Android.mk

ndk-build命令实际是执行了%NDK_PROJECT_PATH%/jni/Android.mk这个makefile文件，如果未配置%NDK_PROJECT_PATH%环境变量，则需要定位到工程目录。同时，待编译的.c和编译配置文件Android.mk也需要位于名为jni的目录下。

Android.mk是NDK编译的配置文件，其中定义了需要编译的.c文件、依赖的.h头文件、编译出的so库名等等信息，是使用NDK进行编译的关键。

//Android.mkLOCAL_PATH := $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE    := hello-jni    //编译出的库名为 libhello-jni.soLOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c  //编译源文件include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Android.mk常见配置

常见配置将在工作中积累更新…

Application.mk

不同CPU编译的.so不同，ndk-build默认编译所有CPU的.so。可以通过Application.mk文件指定APP_ABI指定CPU，如armeabi-v7a。

//Application.mkAPP_ABI := all  //编译所有CPU的.soAPP_ABI := armeabi-v7a  //编译armeabi-v7a的.so

Eclipse集成NDK编译操作

前文中对NDK的操作都使用cmd命令，显然在工作中十分不便，好在可以将这些操作都集成到Eclipse中的按钮，一键完成任务。
参考：Eclipse集成JNI与AndroidNDK操作

Eclipse添加NDK携带的JNI代码提示

NDK中携带了不同CPU的JNI操作源码，可以添加到Eclipse中有助于在Eclipse中编写JNI的C/C++代码。

1、右击工程 -> Android Tools -> Add Native Support，之后点击弹出窗口的finish即可
2、右击工程 -> Properties -> C/C++ General -> Paths and Symbols，选择c,cpp语言 -> Add，使用File system选择NDK中一个Android版本具体CPU实现的include，确定即可。

//include路径D:\sdk\android-ndk-r13b\platforms\android-19\arch-arm\usr\include

提示效果：

参考

1. JNI入门——hellojni
2. so格式文件是什么
3. Android jni开发资料–NDK环境搭建
4. Android框架介绍
5. NDK与JNI的关系
6. Eclipse集成JNI与AndroidNDK操作