在Windows系統中使用C++進行Android應用開發的環境搭建

 

引言：雖然Android應用的主流開發語言是Java,但是使用C/C++語言進行開發也是可行的，雖然還僅限於用C/C++語言進行開發二進位動態庫.so; 所以我們的基本思路就是：從建立一個標準的Java Android應用開始，然後在應用程式中鏈入C/C++動態庫，兩者緊密配合完成最終任務。

問題馬上就來了：

       首先我們的C++代碼必須編譯成.so動態庫才能和Java代碼一塊兒打包，我們的C++代碼是如何編譯成.so動態庫的？

答案是使用Android NDK進行編譯.

       Java代碼和C/C++代碼之間彼此是如何互動的，說白了，就是彼此是如何相互調用的?

答案是Android實際上通過JNI(Java Native Interface)，用標準的Java方式和本地(native)代碼通訊。它定義了Java代碼和C/C++代碼之間彼此互動的規範和機制。

       Android應用程式最終會打包成.apk檔案才能在Android系統上進行安裝，我們編譯的C++.so動態庫如何和Java代碼一塊兒打包成.apk又是一個問題；

答案仍然是Android NDK.

寫到這裡，大家肯定看到了Android NDK是我們進行Java和C++交叉開發的關鍵東東，大家肯定想知道這Android NDK到底為何方神聖，不急，聽我慢慢道來；

Android NDK 是運行於Android 平台上的Native Development Kit 的縮寫。Android 應用開發人員可以通過NDK 調用C 或C++ 本地代碼。NDK 提供了一系列的工具，協助開發人員快速開發C（或C++）的動態庫，並能自動將so 和java 應用一起打包成apk。這些工具對開發人員的協助是巨大的。NDK 整合了交叉編譯器，並提供了相應的mk 檔案隔離CPU、平台、ABI 等差異，開發人員只需要簡單修改mk
檔案（指出“哪些檔案需要編譯”、“編譯特性要求”等），就可以建立出so。NDK 可以自動地將so 和Java 應用一起打包，極大地減輕了開發人員的打包工作。比較簡單的說，NDK是一套交叉編譯工具，它可以幫你把你用C或C++書寫的代碼，編譯為.so（類似與win下的.dll）格式的檔案，使你可以在你的Android程式當中用Java語言（JNI）調用這些代碼.

（出自文章《windows上開發android源碼
C++ 環境搭建》）

 

解決完這些問題，我們開始進行環境的搭建。Ready? GO!

Step1: 下載Eclipse;

Java語言的IDE我們選擇Eclipse,所以我們首先得下載Eclipse; 我下載的是eclipse-java-indigo-SR1-win32.zip版本；網址：http://www.eclipse.org/downloads/；下載完成後不需要進行安裝；

 

Step2: 安裝JDK;

為了進行正常的Java開發，我們必須安裝JDK; 下載並安裝JDK ，網址：(http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html);下載完成後需要進行設定環境變數的設定：例：

JAVA_HOME= C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_01

PATH= %JAVA_HOME%\bin

CLASSPATH= %JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tool.jar;xxxxxx/lib/dt.jar

設定完成後，需要重啟一下電腦；

 

Step3: 安裝ADT;

有了Eclipse和JDK, 開發一般的Java工程都沒有問題，但是我們要進行Android應用的開發，就必須還得有ADT(Android Development Tool)外掛程式；安裝了這個外掛程式，我們就可以直接在Eclipse中new一個Android project; 安裝方法：在Eclipse下，使用菜單Help->Install New Software,在彈出介面中,點擊Work with後面的ADD按鈕，在彈出對話方塊中輸入ADT網址（http://dl-ssl.google.com/android/eclipse/）,點擊”OK”,如:

然後去掉”Contact all update sites during install to find required software”前面的勾選,如（切記，否則會很慢）；

Step4: 安裝Android SDK;

進行Android應用開發，當然少不了Android SDK,下載android-sdk_r15-windows.zip, 網址：http://developer.android.com/sdk/index.html；然後解壓，使用SDK
Manager.exe下載API 14，如：

 

Step5: 安裝CDT;

為了在Eclipse下進行C/C++開發，必須安裝CDT，即Eclipse的C/C++環境，線上安裝地址
http://download.eclipse.org/tools/cdt/releases；安裝方法同Step3中的ADT; 如果線上安裝慢的話，可以使用離線安裝，我就是使用的離線安裝，安裝方法：首先下載CDT壓縮包cdt-master-8.0.1.rar,解壓後將features和plugins兩個檔案夾下面的東西拷貝到對應的Eclipse的features和plugins檔案夾下；然後將org.eclipse.cdt.core.win32.x86_5.2.0.201109151620.zip介面到org.eclipse.cdt.core.win32.x86_5.2.0.201109151620；並刪除org.eclipse.cdt.core.win32.x86_5.2.0.201109151620.zip；

開啟Eclipse驗證CDT是否安裝正確，如果在建立工程時，發現存在C/C++工程選項，則證明CDT安裝成功；如：

在中，我們也可以看到Android工程選項，證明我們的ADT也是安裝成功了。

 

Step6: 重頭戲開始上場，下載NDK;

網址：http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html；下載完成後解壓到一個容易找到的目錄，留作後用；

 

Step7: 安裝Cygwin；

最難的一步：主要是cygwin安裝很慢；一般都得折騰個兩天吧；NDK 編譯需要用到Cygwin 中的make 和gcc, 所以先來下載並安裝Cygwin。Android是基於Linux的，因此如果你要為它編寫native代碼，你就需要一些Unix工具。在Windows上，NDK支援Cygwin1.7.x或者更高的版本。Cygwin是什嗎？cygwin是一個在windows平台上啟動並執行unix類比環境,它對於學習unix/linux作業環境，或者從unix到windows的應用程式移植，非常有用。通過它，你就可以在不安裝linux的情況下使用NDK來編譯C、C++代碼了。下面我們一步一步的安裝cygwin吧。

首先，你得先跑到http://www.cygwin.com下載setup.exe

1、然後雙擊運行吧，運行後你將看到安裝嚮導介面：

2、點擊下一步

此時讓你選擇安裝方式：

    1）Install from Internet：直接從Internet上下載並立即安裝（安裝完成後，下載好的安裝檔案並不會被刪除，而是仍然被保留，以便下次再安裝）。

    2）Download Without Installing：只是將安裝檔案下載到本地，但暫時不安裝。

    3）Install from Local Directory：不下載安裝檔案，直接從本地某個含有安裝檔案的目錄進行安裝。

    3、選擇第一項，然後點擊下一步：

    4、選擇要安裝的目錄，注意，最好不要放到有中文和空格的目錄裡，似乎會造成安裝出問題，其它選項不用變，之後點下一步：

    5、上一步是選擇安裝cygwin的目錄，這個是選擇你下載的安裝包所在的目錄，預設是你運行setup.exe的目錄，直接點下一步就可以：

    6、此時你共有三種串連方式選擇：

    1) Direct Connection：直接連接。

    2) Use IE5 Settings：使用IE的串連參數設定進行串連。

    3) Use HTTP/FTP Proxy：使用HTTP或FTPProxy 伺服器進行串連（需要輸入伺服器位址、連接埠號碼）。

    使用者可根據自己的網路連接的實情情況進行選擇，一般正常情況下，均選擇第一種，也就是直接連接方式。然後再點擊“下一步”，

    7、這是選擇要下載的網站，我用的是http://cygwin.petsads.us，速度感覺還挺快，選擇後點下一步

    8、此時會下載載入安裝包列表

    9、Search是可以輸入你要下載的包的名稱，能夠快速篩選出你要下載的包。那四個選項按鈕是選擇下邊樹的樣式，預設就行，不用動。View預設是Category，建議改成full顯示全部包再查，省的一些包被隱藏掉。左下角那個複選框是是否隱藏到期包，預設打鉤，不用管它就行，下邊開始下載我們要安裝的包吧，為了避免全部下載，這裡列出了後面開發NDK用得著的包：autoconf2.1、automake1.10、binutils、gcc-core、gcc-g++、gcc4-core、gcc4-g++、gdb、pcre、pcre-devel、gawk、make共12個包

    10、然後開始選擇安裝這些包吧，點skip，把它變成數字版本格式，要確保Bin項變成叉號，而Src項是源碼，這個就沒必要選了。

    11、下面測試一下cygwin是不是已經安裝好了。

    運行cygwin，在彈出的命令列視窗輸入：cygcheck -c cygwin命令，會列印出當前cygwin的版本和運行狀態，如果status是ok的話，則cygwin運行正常。

然後依次輸入gcc –version，g++ --version，make –version，gdb –version進行測試，如果都列印出版本資訊和一些描述資訊，非常高興的告訴你，你的cygwin安裝完成了！

 

Step8: 配置NDK環境變數;

1、首先找到cygwin的安裝目錄，找到一個home/<你的使用者名稱>/.bash_profile檔案，我的是：E:/cygwin/home/Administrator/.bash_profile，(注意：我安裝的時候我的home檔案夾 下面神馬都沒有，解決 的辦法：首先開啟環境變數，把裡面的使用者變數中的HOME變數刪掉，在E:/cygwin/home檔案夾下建立名為Administrator的檔案夾（是使用者名稱），然後把E:/cygwin/etc/skel/.bash_profile拷貝到該檔案夾下)。

    2、開啟bash_profile檔案，添加NDK=/cygdrive/<你的盤符>/<android ndk 目錄> 例如：NDK=/cygdrive/e/android-ndk-r5

    export NDK

NDK這個名字是隨便取的，為了方面以後使用方便，選個簡短的名字，然後儲存。

注意事項：使用UltraEdit開啟.bash_profile；並且確保該檔案原有內容的最後一行沒有空格；

    3、開啟cygwin，輸入cd $NDK，如果輸出上面配置的/cygdrive/e/android-ndk-r5資訊，則表明環境變數設定成功了。

 

Step9: 用NDK來編譯器;

1、現在我們用安裝好的NDK來編譯一個簡單的程式吧，我們選擇ndk內建的例子hello-jni，我的位於E:/android-ndk-r5/samples/hello-jni(根據你具體的安裝位置而定).

    2、運行cygwin，輸入命令cd /cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni，進入到E:/android-ndk-r5/samples/hello-jni目錄。

    3、輸入$NDK/ndk-build，執行成功後，它會自動產生一個libs目錄，把編譯產生的.so檔案放在裡面。($NDK是調用我們之前配置好的環境變數，ndk-build是調用ndk的編譯器)

4、此時去hello-jni的libs目錄下看有沒有產生的.so檔案，如果有，你的ndk就運行正常啦！

 

Step10: 在Eclipse中整合NDK;

到目前為止，C++的編譯環境已經安裝配置好；但是由於未和Java編譯環境整合在一起，整個編譯過程還是很複雜，最簡單的方法就是把NDK整合到Eclipse中；方法：

1、開啟eclipse，匯入ndk內建的hello-jni例子，按右鍵項目名稱，點擊Properties，彈出配置介面，之後再點擊Builders，彈出項目的編譯工具列表，之後點擊New，新添加一個編譯器，點擊後出現添加介面，選擇Program，點擊OK

    2、出現了添加介面，首先給編譯配置起個名字，如：C_Builder

    設定Location為<你cygwin安裝路徑>/bin/bash.exe程式，例如：E:/cygwin/bin/bash.exe，設定Working Directory為<你cygwin安裝路徑>/bin目錄，例如：E:/cygwin/bin

    設定Arguments為

    --login -c "cd /cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni && $NDK/ndk-build"

    上面的配置中/cygdrive/e/android-ndk-r5/samples/hello-jni是你當前要編譯的程式的目錄，$NDK是之前配置  的ndk的環境變數，這兩個根據你具體的安裝目錄進行配置，其他的不用變，Arguments這串參數實際是  給bash.exe命令列程式傳參數，進入要編譯的程式目錄，然後運行ndk-build編譯器

    3、接著切換到Refresh選項卡，給Refresh resources upon completion打上鉤

    4、然後切換到Build Options選項卡，勾選上最後三項

    5、之後點擊Specify Resources按鈕，選擇資來源目錄，勾選你的項目目錄即可

    6、最後點擊Finish，點擊OK一路把剛才的配置都儲存下來，注意：如果你配置的編譯器在其它編譯器下邊，記得一定要點Up按鈕，把它排到第一位，否則C代碼的編譯晚於Java代碼的編譯，會造成你的C代碼要編譯兩次才能看到最新的修改

7、現在來測試一下是否可以自動編譯呢，開啟項目jni目錄裡的hello-jni.c檔案把提示Hello from JNI!改成其他的文字：如：Hello，My name is alex.，然後再模擬器中運行你的程式，如果模擬器中顯示了你最新修改的文字，那麼Congratulations！

 

Step11: 安裝Android4.0模擬器；

再次使用Android SDK檔案夾下的AVD Manager.exe，運行後按照提示進行安裝即可；