Android高級開發工程師-NDK開發

1、編譯原理

將高級語言轉換爲二進制機器碼

編譯流程

1. 預處理

• 完成宏替換、文件引入，以及去除空行、註釋等，爲下一步的編譯作準備。
• 對各類預處理命令進行處理，包括投文件的包含、宏定義的擴張、條件編譯的選擇等。

2. 編譯

• 將預處理後的代碼編譯成彙編代碼。在這個階段，首先要檢查代碼的規範性、是否有語法錯誤等，以肯定代碼實際要作的工做，在檢查無誤後，再把代碼翻譯成彙編語言。
• 編譯程序執行時，先分析，後綜合。分析，就是指詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成。綜合，就是指代碼優化和代碼生成。
• 大多數的編譯程序直接產生機器語言的目標代碼，造成可執行的目標文件，也有的是先產生彙編語言一級的符號代碼文件，再用匯編程序進行翻譯和加工處理，最後產生可執行的機器語言文件。

3. 彙編

• 就是將彙編代碼文件轉成二進制代碼文件，即機器代碼文件(01序列)。

4. 連接

• 就是將多個目標文件及所需的庫文件連接生成可執行文件的過程。

2、動態庫和靜態庫

1. 靜態庫

• 就是一些目標文件(.o結尾)的集合，靜態庫通常以.a結尾，只用於生成可執行文件階段。
• 在連接步驟中，連接器將從庫文件取得所需代碼，複製到生成的可執行文件中。
• 特色是可執行文件中包含了庫代碼的一份完整拷貝，在編譯過程當中被載入程序中。缺點就是屢次使用會有多分冗餘拷貝，並且由於是在編譯階段進行的拷貝，若是靜態庫有更新，全部使用它的程序都須要從新編譯、發佈。
• 靜態庫的編譯的可執行文件的依賴，靜態庫不須要被依賴。

  

2. 動態庫

• 通常以.so結尾。
• 在連接階段沒有被複制到程序中，而是在程序運行時有系統動態加載到內存中供程序調用。
• 系統只需載入一次動態庫，不一樣的程序能夠獲得內存中相同動態庫的副本。
• 動態庫的編譯的可執行文件的依賴，動態庫是須要依賴的。

  

3. 區別

• 靜態庫，在程序編譯時會複製代碼到目標代碼中，程序運行時再也不須要靜態庫，所以體積較大。並且每次編譯都須要載入靜態代碼，所以內存開銷大。
• 動態庫，在程序編譯時不會複製代碼到目標代碼中，而是在程序運行時才被載入，程序運行時須要動態庫存在，所以體積較小。並且系統只需載入一次動態庫，不一樣程序能夠獲得內存中相同的動態庫副本，所以內存開銷小。

3、Android.mk簡介

Android.mk是一個面向Android NDK構建系統描述NDK項目的GNU makefile片斷。主要用來編譯生成如下內容：

• APK程序：通常的Android應用程序，系統級別的直接push便可。
• JAVA庫：JAVA類庫，編譯打包生成JAR文件。
• C/C++應用程序：可執行的C/C++應用程序。
• C/C++靜態庫：編譯生成C/C++靜態庫，並打包成.a文件。
• C/C++動態庫：編譯生成C/C++動態庫，並打包成.so文件。

#定義模塊當前路徑(必須定義在文件開頭，只需定義一次)
#利用該變量來定位源文件
# my-dir是編譯系統提供的宏函數，返回當前Android.mk的路徑
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

#清空當前環境變量(LOCAL_PATH除外)
#CLEAR_VARS是編譯系統提供的變量，指向特定的GNU的makefile片斷，清除環境變量
#使用該語法緣由是，編譯系統在單次執行中會解析多個構建文件和模塊定義。而LOCAL開頭的變量是全局變量。因此每次都要先清除下環境變量，避免衝突
include $(CLEAR_VARS)

#當前模塊名(這裏會生成libhello-jni.so)
#必須惟一，不能包含空格
LOCAL_MODULE := hello-jni

#當前模塊包含的源代碼文件
#多個文件，空格分隔
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

#表示當前模塊被編譯成庫的類型。靜態庫、共享庫。
#當前爲共享庫
Include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
複製代碼

示例

預編譯模塊不須要編譯。該預編譯模塊會被拷貝到 PROJECT/libs/<abi> 下面（這裏的庫被strip過）。

4、CMake

CMakeLists.txt簡介

AndroidStudio3.4之後，建立C/C++Support的項目，會再src/main目錄生成cpp目錄，包含CMakeLists.txt。

改動或新增.cpp文件，要從新調用gradle同步，纔會編譯，不然.cpp文件提示錯誤。

示例

CMakeLists.txt配置

使用第三方庫

gradle配置

介紹

#指定CMake最低支持的版本(可選)
#若是使用了高版本的命令，則須要指定最低的版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
複製代碼

NDK開發步驟

Android Native Developmeng Kit (NDK)是一系列的開發工具，運行程序開發人員在Android應用程序中嵌入C/C++編寫的代碼。你可使用它去構建本身的源碼或利用現有的庫。

1. 經過AndroidStudio下載NDK
2. 配置NDK環境變量

• 如何驗證，使用ndk-build命令

  

3. 編譯JNI的方式

• android.mk
• cmake(AndroidStudio2.2之後默認方式)