Android之NDK開發

時間 2019-11-11

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1、NDK產生的背景php

　　Android平臺從誕生起，就已經支持C、C++開發。衆所周知，Android的SDK基於Java實現，這意味着基於 Android SDK進行開發的第三方應用都必須使用Java語言。但這並不等同於「第三方應用只能使用Java」。在Android SDK首次發佈時，Google就宣稱其虛擬機Dalvik支持JNI編程方式，也就是第三方應用徹底能夠經過JNI調用本身的C動態庫，即在Android平臺上，「Java+C」的編程方式是一直均可以實現的。html

　　不過，Google也表示，使用原生SDK編程相比Dalvik虛擬機也有一些劣勢，Android SDK文檔裏，找不到任何JNI方面的幫助。即便第三方應用開發者使用JNI完成了本身的C動態連接庫（so）開發，可是so如何和應用程序一塊兒打包成apk併發布？這裏面也存在技術障礙。好比程序更加複雜，兼容性難以保障，沒法訪問Framework API，Debug難度更大等。開發者須要自行斟酌使用。java

　　因而NDK就應運而生了。NDK全稱是Native Development Kit。linux

　　NDK的發佈，使「Java+C」的開發方式終於轉正，成爲官方支持的開發方式。NDK將是Android平臺支持C開發的開端。android

2、爲何使用NDKc++

　　1.代碼的保護。因爲apk的java層代碼很容易被反編譯，而C/C++庫反匯難度較大。編程

　　2.能夠方便地使用現存的開源庫。大部分現存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的。windows

　　3.提升程序的執行效率。將要求高性能的應用邏輯使用C開發，從而提升應用程序的執行效率。bash

　　4.便於移植。用C/C++寫得庫能夠方便在其餘的嵌入式平臺上再次使用。服務器

3、NDK簡介

1.NDK是一系列工具的集合

NDK提供了一系列的工具，幫助開發者快速開發C（或C++）的動態庫，並能自動將so和java應用一塊兒打包成apk。這些工具對開發者的幫助是巨大的。

NDK集成了交叉編譯器，並提供了相應的mk文件隔離CPU、平臺、ABI等差別，開發人員只須要簡單修改mk文件（指出「哪些文件須要編譯」、「編譯特性要求」等），就能夠建立出so。

NDK能夠自動地將so和Java應用一塊兒打包，極大地減輕了開發人員的打包工做。

2.NDK提供了一份穩定、功能有限的API頭文件聲明

Google明確聲明該API是穩定的，在後續全部版本中都穩定支持當前發佈的API。從該版本的NDK中看出，這些API支持的功能很是有限，包含有：C標準庫（libc）、標準數學庫（libm）、壓縮庫（libz）、Log庫（liblog）。

4、NDK開發環境的搭建

1.下載安裝Android NDK

　　地址：http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html

2.下載安裝cygwin

　　因爲NDK編譯代碼時必需要用到make和gcc，因此你必須先搭建一個linux環境， cygwin是一個在windows平臺上運行的 unix模擬環境,它對於學習unix/linux操做環境，或者從unix到windows的應用程序移植，很是有用。經過它，你就能夠在不安裝 linux的狀況下使用NDK來編譯C、C++代碼了。下載地址：http://www.cygwin.com

　　1）而後雙擊運行吧，運行後你將看到安裝嚮導界面。

　　2）點擊下一步,此時讓你選擇安裝方式：

Install from Internet：直接從Internet上下載並當即安裝（安裝完成後，下載好的安裝文件並不會被刪除，而是仍然被保留，以便下次再安裝）。
Download Without Installing：只是將安裝文件下載到本地，但暫時不安裝。
Install from Local Directory：不下載安裝文件，直接從本地某個含有安裝文件的目錄進行安裝。

　　3）選擇第一項，而後點擊下一步。

　　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裏，彷佛會形成安裝出問題，其它選項不用變，以後點下一步：

　　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，默認是你運行setup.exe的目錄，直接點下一步就能夠：

　　6）此時你共有三種鏈接方式選擇：

Direct Connection：直接鏈接。
Use IE5 Settings：使用IE的鏈接參數設置進行鏈接。
Use HTTP/FTP Proxy：使用HTTP或FTP代理服務器進行鏈接（須要輸入服務器地址、端口號）。

　　用戶可根據本身的網絡鏈接的實情狀況進行選擇，通常正常狀況下，均選擇第一種，也就是直接鏈接方式。而後再點擊「下一步」。

　　7）這是選擇要下載的站點，選擇後點下一步。

　　8）此時會下載加載安裝包列表

　　9）Search是能夠輸入你要下載的包的名稱，可以快速篩選出你要下載的包。那四個單選按鈕是選擇下邊樹的樣式，默認就行，不用動。View 默認是Category，建議改爲full顯示所有包再查，省的一些包被隱藏掉。左下角那個複選框是是否隱藏過時包，默認打鉤，不用管它就行，下邊開始下載咱們要安裝的包吧，爲了不所有下載，這裏列出了後面開發NDK用得着的包：autoconf2.一、automake1.十、binutils、 gcc-core、gcc- g++、gcc4-core、gcc4-g++、gdb、pcre、pcre-devel、gawk、make共12個包

　　10）而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，這個就不必選了。

　　11）下面測試一下cygwin是否是已經安裝好了。

運行cygwin，在彈出的命令行窗口輸入：cygcheck -c cygwin命令，會打印出當前cygwin的版本和運行狀態，若是status是ok的話，則cygwin運行正常。

而後依次輸入gcc –version，g++ --version，make –version，gdb –version進行測試，若是都打印出版本信息和一些描述信息，則cygwin安裝成功！

3.配置 NDK 環境變量

　　a．首先找到 cygwin 的安裝目錄，找到一個 home\< 你的用戶名 >\.bash_profile 文件，個人是：E:\cygwin\home\Administrator\.bash_profile ， ( 注意：我安裝的時候個人 home 文件夾下面什麼都沒有，解決的辦法：首先打開環境變量，把裏面的用戶變量中的 HOME 變量刪掉，在 E:\cygwin\home 文件夾下創建名爲 Administrator 的文件夾（是用戶名），而後把 E:\cygwin\etc\skel\.bash_profile 拷貝到該文件夾下 ) 。

　　b．打開 bash_profile 文件，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，爲了方面之後使用方便，選個簡短的名字，而後保存

　　c．打開 cygwin ，輸入 cd $NDK ，若是輸出上面配置的 /cygdrive/e/android-ndk-r5 信息，則代表環境變量設置成功了。

4.用 NDK 來編譯程序

　　a．如今咱們用安裝好的 NDK 來編譯一個簡單的程序吧，咱們選擇 ndk 自帶的例子 hello-jni ，個人位於E:\android-ndk-r5\samples\hello-jni( 根據你具體的安裝位置而定 ) ，

　　b．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。

　　c．輸入 $NDK/ndk-build ，執行成功後，它會自動生成一個 libs 目錄，把編譯生成的 .so 文件放在裏面。 ($NDK是調用咱們以前配置好的環境變量， ndk-build 是調用 ndk 的編譯程序 )

　　d．此時去 hello-jni 的 libs 目錄下看有沒有生成的 .so 文件，若是有，你的 ndk 就運行正常啦！

5.在 eclipse 中集成 c/c++ 開發環境

　　a．裝 Eclipse 的 C/C++ 環境插件： CDT ，這裏選擇在線安裝。　　首先登陸 http://www.eclipse.org/cdt/downloads.php ，找到對應你 Eclipse 版本的 CDT 插件的在線安裝地址。

　　b．而後點 Help 菜單，找到 Install New Software 菜單

　　c．點擊 Add 按鈕，把取的地址填進去，出來插件列表後，選 Select All ，而後選擇下一步便可完成安裝。

　　d．安裝完成後，在 eclispe 中右擊新建一個項目，若是出現了 c/c++ 項目，則代表你的 CDT 插件安裝成功啦！

6.配置 C/C++ 的編譯器

　　a．打開 eclipse ，導入ndk 自帶的hello-jni 例子，右鍵單擊項目名稱，點擊 Properties ，彈出配置界面，以後再點擊 Builders ，彈出項目的編譯工具列表，以後點擊 New，新添加一個編譯器，點擊後出現添加界面，選擇 Program ，點擊 OK。

　　b．出現了添加界面，首先給編譯配置起個名字，如： C_Builder，設置 Location 爲 < 你 cygwin 安裝路徑 >\bin\bash.exe 程序，例：E:\cygwin\bin\bash.exe ，設置Working Directory爲<你 cygwin 安裝路徑 >\bin 目錄，例如： E:\cygwin\bin，設置 Arguments 爲 --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序的目錄， $NDK 是以前配置的 ndk 的環境變量，這兩個根據你具體的安裝目錄進行配置，其餘的不用變， Arguments 這串參數實際是給 bash.exe 命令行程序傳參數，進入要編譯的程序目錄，而後運行 ndk-build 編譯程序

　　c．接着切換到 Refresh 選項卡，給 Refresh resources upon completion 打上鉤

　　d．而後切換到 Build Options 選項卡，勾選上最後三項

　　e．以後點擊 Specify Resources 按鈕，選擇資源目錄，勾選你的項目目錄便可

　　f．最後點擊 Finish，點擊 OK 一路把剛纔的配置都保存下來，注意：若是你配置的編譯器在其它編譯器下邊，記得必定要點 Up 按鈕，把它排到第一位，不然 C 代碼的編譯晚於Java代碼的編譯，會形成你的 C 代碼要編譯兩次才能看到最新的修改。

　　g．編譯配置也配置完成啦，如今來測試一下是否能夠自動編譯呢，打開項目 jni 目錄裏的 hello-jni.c 文件把提示 Hello from JNI! 改爲其餘的文字：如： Hello ， My name is alex. ，而後再模擬器中運行你的程序，若是模擬器中顯示了你最新修改的文字，那麼 Congratulations ！你已經所有配置成功啦！

5、開發本身的NDK程序

　　入門的最好辦法就是學習Android自帶的例子，這裏就經過學習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

　　1)android的NDK開發須要在linux下進行：由於須要把C/C++編寫的代碼生成能在arm上運行的.so文件，這就須要用到交叉編譯環境，而交叉編譯須要在linux系統下才能完成。

　　2)安裝android-ndk開發包，這個開發包能夠在google android 官網下載：經過這個開發包的工具才能將android jni 的C/C++的代碼編譯成庫

　　3)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我這裏就不囉嗦了，安裝完以後，須要將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，而後再讓這個更改的環境變量當即生效：

　　　　 source /etc/environment

　　通過了上述步驟，在命令行下敲：

　　　　ndk-bulid

　　彈出以下的錯誤，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.

2.代碼的編寫

　　1)首先是寫java代碼

　　創建一個Android應用工程HelloJni，建立HelloJni.java文件：

　　HelloJni.java :

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);

        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();

    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");
    }
}

參考：http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/02/29/2373729.html