轉載自:http://www.cnblogs.com/hibraincol/archive/2011/05/30/2063847.html為何要用到NDK?
概括來說主要分為以下幾種情況:
1. 代碼的保護,由于apk的java層代碼很容易被反編譯,而C/C++庫反匯難度較大。
2. 在NDK中調用第三方C/C++庫,因為大部分的開源庫都是用C/C++代碼編寫的。
3. 便于移植,用C/C++寫得庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用。
下面就介紹下Android NDK的入門學習過程:
入門的最好辦法就是學習Android自帶的例子, 這里就通過學習Android的NDK自帶的demo程序:hello-jni來達到這個目的。
一、 開發環境的搭建
- android的NDK開發需要在linux下進行: 因為需要把C/C++編寫的代碼生成能在arm上運行的.so文件,這就需要用到交叉編譯環境,而交叉編譯需要在linux系統下才能完成。
- 安裝android-ndk開發包,這個開發包可以在google android 官網下載: 通過這個開發包的工具才能將android jni 的C/C++的代碼編譯成庫
- android應用程序開發環境: 包括eclipse、java、 android sdk、 adt等。
如何下載和安裝android-ndk我這里就不啰嗦了,安裝完之后,需要將android-ndk的路勁加到環境變量PATH中:
sudo gedit /etc/environment
在environment的PATH環境變量中添加你的android-ndk的安裝路勁,然后再讓這個更改的環境變量立即生效:
source /etc/environment
經過了上述步驟,在命令行下敲:
ndk-bulid
彈出如下的錯誤,而不是說ndk-build not found,就說明ndk環境已經安裝成功了。
Android NDK: Could not find application project directory !
Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.
/home/braincol/workspace/android/android-ndk-r5/build/core/build-local.mk:85: *** Android NDK: Aborting . Stop.
二、代碼的編寫
1.首先是寫java代碼
建立一個Android應用工程HelloJni,創建HelloJni.java文件:
HelloJni.java :
/*
* Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package com.example.hellojni;
import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;
import android.os.Bundle;
public class HelloJni extends Activity
{
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
/* Create a TextView and set its content.
* the text is retrieved by calling a native
* function.
*/
TextView tv = new TextView(this);
tv.setText( stringFromJNI() );
setContentView(tv);
}
/* A native method that is implemented by the
* 'hello-jni' native library, which is packaged
* with this application.
*/
public native String stringFromJNI();
/* This is another native method declaration that is *not*
* implemented by 'hello-jni'. This is simply to show that
* you can declare as many native methods in your Java code
* as you want, their implementation is searched in the
* currently loaded native libraries only the first time
* you call them.
*
* Trying to call this function will result in a
* java.lang.UnsatisfiedLinkError exception !
*/
public native String unimplementedStringFromJNI();
/* this is used to load the 'hello-jni' library on application
* startup. The library has already been unpacked into
* /data/data/com.example.HelloJni/lib/libhello-jni.so at
* installation time by the package manager.
*/
static {
System.loadLibrary("hello-jni");
}
}
這段代碼很簡單,注釋也很清晰,這里只提兩點::
static{
System.loadLibrary("hello-jni");
}
表明程序開始運行的時候會加載hello-jni, static區聲明的代碼會先于onCreate方法執行。如果你的程序中有多個類,而且如果HelloJni這個類不是你應用程序的入口,那么hello-jni(完整的名字是libhello-jni.so)這個庫會在第一次使用HelloJni這個類的時候加載。
public native String stringFromJNI();
public native String unimplementedStringFromJNI();
可以看到這兩個方法的聲明中有 native 關鍵字, 這個關鍵字表示這兩個方法是本地方法,也就是說這兩個方法是通過本地代碼(C/C++)實現的,在java代碼中僅僅是聲明。
用eclipse編譯該工程,生成相應的.class文件,這步必須在下一步之前完成,因為生成.h文件需要用到相應的.class文件。
2. 編寫相應的C/C++代碼
剛開始學的時候,有個問題會讓人很困惑,相應的C/C++代碼如何編寫,函數名如何定義? 這里講一個方法,利用javah這個工具生成相應的.h文件,然后根據這個.h文件編寫相應的C/C++代碼。
2.1 生成相應.h文件:
就拿我這的環境來說,首先在終端下進入剛剛建立的HelloJni工程的目錄:
braincol@ubuntu:~$ cd workspace/android/NDK/hello-jni/
ls查看工程文件braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml assets bin default.properties gen res src
可以看到目前僅僅有幾個標準的android應用程序的文件(夾)。
首先我們在工程目錄下建立一個jni文件夾:
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ mkdir jni
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml assets bin default.properties gen jni res src
下面就可以生成相應的.h文件了:
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ javah -classpath bin -d jni com.example.hellojni.HelloJni
-classpath bin:表示類的路勁
-d jni: 表示生成的頭文件存放的目錄
com.example.hellojni.HelloJni 則是完整類名
這一步的成功要建立在已經在 bin/com/example/hellojni/ 目錄下生成了 HelloJni.class的基礎之上。
現在可以看到jni目錄下多了個.h文件:
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd jni/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ ls
com_example_hellojni_HelloJni.h
我們來看看com_example_hellojni_HelloJni.h的內容:
com_example_hellojni_HelloJni.h :
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_hellojni_HelloJni */
#ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#define _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: stringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);
/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: unimplementedStringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
上面代碼中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏,在android的jni中不需要,當然寫上去也不會有錯。
從上面的源碼中可以看出這個函數名那是相當的長啊。。。。 不過還是很有規律的, 完全按照:java_pacakege_class_mathod 形式來命名。
也就是說:
Hello.java中 stringFromJNI() 方法對應于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法
HelloJni.java中的 unimplementedStringFromJNI() 方法對應于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 方法
注意下其中的注釋:
Signature: ()Ljava/lang/String;
()Ljava/lang/String;
()表示函數的參數為空(這里為空是指除了JNIEnv *, jobject 這兩個參數之外沒有其他參數,JNIEnv*, jobject是所有jni函數必有的兩個參數,分別表示jni環境和對應的java類(或對象)本身),
Ljava/lang/String; 表示函數的返回值是java的String對象。
2.2 編寫相應的.c文件:
hello-jni.c :
/*
* Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*
*/
#include <string.h>
#include <jni.h>
/* This is a trivial JNI example where we use a native method
* to return a new VM String. See the corresponding Java source
* file located at:
*
* apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java
*/
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}
這里只是實現了Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法,而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并沒有實現,因為在HelloJni.java中只調用了stringFromJNI()方法,所以unimplementedStringFromJNI()方法沒有實現也沒關系,不過建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實現了,寫個空函數也行啊。。。有總比沒有好。
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函數只是簡單的返回了一個內容為 "Hello from JNI !" 的jstring對象(對應于java中的String對象)。
hello-jni.c文件已經編寫好了,現在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h文件給刪了,當然留著也行,只是我還是習慣把不需要的文件給清理干凈了。
3. 編譯hello-jni.c 生成相應的庫
3.1 編寫Android.mk文件
在jni目錄下(即hello-jni.c 同級目錄下)新建一個Android.mk文件,Android.mk 文件是Android 的 makefile文件,內容如下:
# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
# http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
#
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
這個Androd.mk文件很短,下面我們來逐行解釋下:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
一個Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用于在開發樹中查找源文件。在這個例子中,宏函數’my-dir’, 由編譯系統提供,用于返回當前路徑(即包含Android.mk file文件的目錄)。
include $( CLEAR_VARS)
CLEAR_VARS由編譯系統提供,指定讓GNU MAKEFILE為你清除許多LOCAL_XXX變量(例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),
除LOCAL_PATH 。這是必要的,因為所有的編譯控制文件都在同一個GNU MAKE執行環境中,所有的變量都是全局的。
LOCAL_MODULE := hello-jni
編譯的目標對象,LOCAL_MODULE變量必須定義,以標識你在Android.mk文件中描述的每個模塊。名稱必須是唯一的,而且不包含任何空格。
注意:編譯系統會自動產生合適的前綴和后綴,換句話說,一個被命名為'hello-jni'的共享庫模塊,將會生成'libhello-jni.so'文件。
重要注意事項:
如果你把庫命名為‘libhello-jni’,編譯系統將不會添加任何的lib前綴,也會生成 'libhello-jni.so',這是為了支持來源于Android平臺的源代碼的Android.mk文件,如果你確實需要這么做的話。
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
LOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進模塊中的C或C++源代碼文件。注意,你不用在這里列出頭文件和包含文件,因為編譯系統將會自動為你找出依賴型的文件;僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。
注意,默認的C++源碼文件的擴展名是’.cpp’. 指定一個不同的擴展名也是可能的,只要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量,不要忘記開始的小圓點(也就是’.cxx’,而不是’cxx’)
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫,是編譯系統提供的變量,指向一個GNU Makefile腳本,負責收集自從上次調用'include $(CLEAR_VARS)'以來,定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息,并且決定編譯什么,如何正確地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜態庫:lib$(LOCAL_MODULE).a, BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執行文件。
3.2 生成.so共享庫文件
Andro文件已經編寫好了,現在可以用android NDK開發包中的 ndk-build腳本生成對應的.so共享庫了,方法如下:
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ cd ..
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml assets bin default.properties gen jni libs obj res src
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so
可以看到已經正確的生成了libhello-jni.so共享庫了, 我們去 libs/armeabi/ 目錄下看看:
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd libs/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ ls
armeabi
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ cd armeabi/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs/armeabi$ ls
gdbserver gdb.setup libhello-jni.so
4. 在eclipse重新編譯HelloJni工程,生成apk
eclipse中刷新下HelloJni工程,重新編譯生成apk,libhello-jni.so共享庫會一起打包在apk文件內。
在模擬器中看看運行結果:
