Android NDK入门

 NDK能做什么?

概括来说主要分为以下几种情况：

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. 在NDK中调用第三方C/C++库，因为大部分的开源库都是用C/C++代码编写的。

3. 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。

入门的最好办法就是学习Android自带的例子， 这里就通过学习Android的NDK自带的demo程序：hello-jni来达到这个目的。

一、 开发环境的搭建

android的NDK开发需要在linux下进行： 因为需要把C/C++编写的代码生成能在arm上运行的.so文件，这就需要用到交叉编译环境，而交叉编译需要在linux系统下才能完成。

安装android-ndk开发包，这个开发包可以在google android 官网下载： 通过这个开发包的工具才能将android jni 的C/C++的代码编译成库

android应用程序开发环境： 包括eclipse、java、 android sdk、 adt等。

下载ndk开发包后，解压即可，然后在/etc/profile中，加入PATH环境变量，ndk包的绝对路径，使用“ndk-build”来判断是否安装成功，若成功出现以下代码：

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.

5. C++代码编译配置

properties-->C/C++ Builder-->Builder Settings-->Build command中填入ndk-build文件所在的绝对路径-->Behavior-->Build(Incremental build)将all用空格替换即可。

二、代码的编写

1.首先是写java代码

建立一个Android应用工程HelloJni，创建HelloJni.java文件：

HelloJni.java :

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);

setContentView(tv);

TextView tv = new TextView(this);

tv.setText( stringFromJNI() );

}

public native String stringFromJNI();

public native String unimplementedStringFromJNI();

static {

System.loadLibrary("hello-jni");

}

}

这段代码很简单，注释也很清晰，这里只提两点：

static{

System.loadLibrary("hello-jni");

}

表明程序开始运行的时候会加载hello-jni, static区声明的代码会先于onCreate方法执行。如果你的程序中有多个类，而且如果HelloJni这个类不是你应用程序的入口，那么hello-jni(完整的名字是libhello-jni.so)这个库会在第一次使用HelloJni这个类的时候加载。

public native String stringFromJNI();

public native String unimplementedStringFromJNI();

可以看到这两个方法的声明中有native关键字， 这个关键字表示这两个方法是本地方法，也就是说这两个方法是通过本地代码(C/C++)实现的，在java代码中仅仅是声明。

用eclipse编译该工程，生成相应的.class文件，这步必须在下一步之前完成，因为生成.h文件需要用到相应的.class文件。

2. 编写相应的C/C++代码

在编写C/C++代码之前，需要将Android Project转化成C/C++ Project，才能在Android工程中新建source file，转化步骤如下：

单击工程-->右键-->New-->Other-->C/C++ -->Convert to a C/C++ Project-->按照下图选项选好-->Finish即可。

注意：若在Project type中若选择Executable，在之后的调试过程中，将出现"undefined reference to main"的错误，目前我尚未找到解决方案。

2.1 生成相应.h文件：

在与src同级的目录处，新建jni文件夹，用于存放头文件和源文件，然后使用javah命令，将Jni.java中的C实现的函数生成对应 的头文件，命令如下：

javah -classpath bin/classes -d jni com.example.ndkhello.Jni 或者javah -classpath /home/lanyan/android/workspace/HelloJni/bin/classes/ -d /home/lanyan/android/workspace/HelloJni/jni/ com.ly.test.hellojni.HelloJni

javah命令的解释，可以查看javah -help，在使用时，务必注意，加载的类目录必须是在bin/classes，因为是对.class文件进行操作，否则将报找不着类的错误。

我们再来看一下生成的头文件的内容：

#include

#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

上面代码中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏，在android的jni中不需要，当然写上去也不会有错。

上面的源码完全按照：java_pacakege_class_mathod 形式来命名。

也就是说：

Hello.java中 stringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法

HelloJni.java中的 unimplementedStringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 方法

注意下其中的注释：

Signature: ()Ljava/lang/String;

()Ljava/lang/String;

()表示函数的参数为空(这里为空是指除了JNIEnv *, jobject 这两个参数之外没有其他参数，JNIEnv*, jobject是所有jni函数必有的两个参数，分别表示jni环境和对应的java类(或对象)本身)，

Ljava/lang/String; 表示函数的返回值是java的String对象。

注意：此时非常容易出现"jni.h not a directory or file"，需要在properties-->C/C++ Builder-->Environment-->Build Path加入ndk所在的绝对路径;若是还是不行，就将jni.h拷贝到/usr/include的系统目录下去。

2.2 编写相应的.c文件

com_example_hellojni_HelloJni.c:

#include

#include

jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ){

return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");

}

3. 编译hello-jni.c 生成相应的库

3.1 编写Android.mk文件

在jni目录下(即hello-jni.c 同级目录下)新建一个Android.mk文件，Android.mk 文件是Android 的 makefile文件，内容如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := hello-jni

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

一个Android.mk 文件首先必须定义好LOCAL_PATH变量。它用于在开发树中查找源文件。在这个例子中，宏函数’my-dir’, 由编译系统提供，用于返回当前路径(即包含Android.mk file文件的目录)。

include $( CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由编译系统提供，指定让GNU MAKEFILE为你清除许多LOCAL_XXX变量(例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),

除LOCAL_PATH 。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。

LOCAL_MODULE := hello-jni

编译的目标对象，LOCAL_MODULE变量必须定义，以标识你在Android.mk文件中描述的每个模块。名称必须是唯一的，而且不包含任何空格。

注意：编译系统会自动产生合适的前缀和后缀，换句话说，一个被命名为‘hello-jni‘的共享库模块，将会生成‘libhello-jni.so‘文件。

重要注意事项：

如果你把库命名为‘libhello-jni’，编译系统将不会添加任何的lib前缀，也会生成 ‘libhello-jni.so‘，这是为了支持来源于Android平台的源代码的Android.mk文件，如果你确实需要这么做的话。

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

LOCAL_SRC_FILES变量必须包含将要编译打包进模块中的C或C++源代码文件。注意，你不用在这里列出头文件和包含文件，因为编译系统将会自动为你找出依赖型的文件;仅仅列出直接传递给编译器的源代码文件就好。

注意，默认的C++源码文件的扩展名是’.cpp’. 指定一个不同的扩展名也是可能的，只要定义LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION变量，不要忘记开始的小圆点(也就是’.cxx’,而不是’cxx’)

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

BUILD_SHARED_LIBRARY表示编译生成共享库，是编译系统提供的变量，指向一个GNU Makefile脚本，负责收集自从上次调用‘include $(CLEAR_VARS)‘以来，定义在LOCAL_XXX变量中的所有信息，并且决定编译什么，如何正确地去做。还有 BUILD_STATIC_LIBRARY变量表示生成静态库：lib$(LOCAL_MODULE).a， BUILD_EXECUTABLE 表示生成可执行文件。

3.2 生成.so共享库文件

在工程的根目录下，在终端中，用ndk-build方法生成共享库文件，在eclipse中重新编译生成apk，libhello-jni.so共享库会一起打包在apk文件内。