Android NDK學習筆記

前言

Android系統中的應用程式都是用Java開發的。Android NDK使我們能夠在android上使用C/C++開發的原生代碼。有兩個理由使用NDK: 一是合理的重用現有的代碼；二是在程式中某些關鍵的部分提高執行效率。
這裡先講幾個符號的約定：
<project> - 你的Android應用程式工程的目錄
<ndk> - 你的ndk安裝的目錄

捷徑

這裡先扯一句題外話 -- 如果你不需要使用NDK開發，只是需要使用第三方用NDK開發的庫，那麼你只需要這樣做：
把第三方提供的libxxx.so放到你的<project>/libs/armeabi/下， 然後在程式隨便什麼地方中加入
static {
    System.loadLibray("xxx");
}
就可以使用該庫了。

安裝NDK

NDK的安裝很簡單：
1. 首先要將SDK升級至最新，然後下載ndk(可能要翻#和諧#牆，恩恩）將它解壓到某個目錄<ndk>下。
2. 運行： <ndk>/build/host-setup.sh
3. 如果成功的話就OK了，如果失敗的話檢查一下你是不是下載了正確的ndk版本（例如你的作業系統是linux而下載了windows版的ndk).

Java部分

現在我們用一個很簡單的例子來說明NDK的使用。我們在eclipse中建立一個android工程，其中：
Project Name：jnitest
Build Target: Android 1.6
Application Name: JNI Test
Package Name: org.eshock.jnitest
Create Activity: JNITest

JNITest.java:

package org.eshock.jnitest;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;

public class JNITest extends Activity {
    public native int plus (int x, int y);
    
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        int x = plus(1, 2);
        android.util.Log.d("jni", String.valueOf(x));
    }
    
    static {
        System.loadLibrary("mylib");
    }
}

我們只是示範NDK，所以就不要介面了。在這個程式中，我們調用一個c語言編寫的plus(int, int)函數來計算1+2的值，然後在log中列印它。這個庫的名稱叫做mylib。
要使用一個c語言的函數，需要在java中聲明：
public native int plus(int x, int y);
這樣java編譯器就知道這個函數是外部庫中實現的。

C部分

接下來我們使用C語言實現這個plus函數。
建立<project>/jni/mylib.c:

#include <string.h>
#include <jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_org_eshock_jnitest_JNITest_plus( JNIEnv* env,
                                                  jobject thiz,
                                                  jint x,
                                                  jint y )
{
    return x + y;
}

這 裡我們看到，mylib.c裡的plus函數比java裡面的plus函數的簽名要複雜了很多，主要是plus前面增加了包名，函數中多了兩個參數，以及 所有的int變成了jint。關於c中類型與jni中類型的對應關係，可以參見jni的相關文檔，例如core Java II中的最後一章。如果你不想去查閱文檔，有一個方法：
首先隨便在某個目錄下建立一個檔案JNITest.java:

public class JNITest {
    public native int plus (int x, int y);
}

然後在命令列下執行：
javac JNITest.java && javah JNITest 
將產生一個檔案JNITest.h:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class JNITest */

#ifndef _Included_JNITest
#define _Included_JNITest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     JNITest
 * Method:    plus
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_JNITest_plus
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

這裡自動產生了java中native函數對應的簽名，你可以在c代碼中使用它。（記得修改包名）。

Android.mk和Application.mk

Android.mk是一個makefile，用來告訴NDK需要編譯哪些檔案，產生哪些模組。我們建立<jni>/Android.mk檔案：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := mylib
LOCAL_SRC_FILES := mylib.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

其中LOCAL_PATH表示c原始碼檔案的位置；LOCAL_MODULE表示產生的共用庫的名稱；LOCAL_SRC_FILES代表c代碼的檔案。不需要把標頭檔列在裡面；標頭檔的依賴關係是ndk自動計算的。

Application.mk的作用是告訴Android SDK需要哪些庫檔案。有了它，NDK就可以把庫放在正確的位置。我們建立<project>/Application.mk:

APP_PROJECT_PATH := $(call my-dir)
APP_MODULES      := mylib

APP_PROJECT_PATH代表android工程所在目錄，在本例中它被放在<project>中； APP_MODULES表示工程需要的庫，如果有多個以空格分開。

編譯共用庫

由於ndk規定Application.mk必須放在<ndk>/apps/project_name，我們在<ndk>下建立一個符號串連：
ln -s <project> <ndk>/apps/jnitest
這樣，我們就可以開始編譯共用庫了：
在<ndk>目錄下運行：
make APP=jnitest

Android NDK: Building for application 'jnitest'
Compile thumb  : mylib <= apps/jnitest/jni/mylib.c
SharedLibrary  : libmylib.so
Install        : libmylib.so => apps/jnitest/libs/armeabi

可以看到編譯成功，並在<project>/libs/armeabi/下產生了libmylib.so。

測試

在運行之前，首先確認一下你的工程裡面各個檔案都齊全，應該類似於這樣：

然後測試，正常的話應該能看到log中有輸出3.