这是一篇让你少走弯路的 JNI/NDK 实例教程

2024-06-07 20:18
文章标签 一篇 jni 这是 ndk 实例教程 少走弯路

本文主要是介绍这是一篇让你少走弯路的 JNI/NDK 实例教程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

作者： 夏至 欢迎转载，但保留这段申明
http://blog.csdn.net/u011418943/article/details/79449108

关于 JNI 的基础就不多说了，这篇文章主要讲解如何在 AS 中用 ndk-build 和 用 cmake 去构建我们的 JNI 工程，并总结他们的特点以及优缺点。

本文代码链接：https://github.com/LillteZheng/JniDemo.git

通过这篇文章，你讲学习到：

  • 用 AS 构建自己的 JNI 工程
  • 学会使用 mk 去加载自己的 so 文件
  • 学会调用第三方 so 或 .a 的方法 (工程提供测试的 so )
  • 学会使用 camke，体验丝般顺滑的 C/C++ 编写体验
  • 3.5.1 as 之后的变化

一、ndk-build

先用传统的方式，即 ndk-build 的方式
首先，新建一个工程，配置 ndk 的环境：
这里写图片描述

然后，新建一个工程，在 gradle.properties 中，添加如下：
android.useDeprecatedNdk=true
这里写图片描述

接着，先使用 AS 自带的功能，在 module 中的 build.gradle 添加 so 库的名字：

这里写图片描述

新建一个类，用来生成 native 方法：

public class JniUtils {static {System.loadLibrary("JNIDemo");}public static native String getName();
}

接着，就是生成 class 文件了，先 build module 一下
(如果嫌麻烦，可以跳到快捷设置，不用写这么麻烦，不过我建议你还是操作一遍)

打开 cmd，或者用 as 的 Terminal ，这里用cmd演示，去到你的工程路径下，生成我们需要的 .h 文件 ：
这里写图片描述

首先，我们需要设置 src 的根路径 ，如果不先设置根路径，一般会提示找不到类，用 set classpath 的命令，指向你的 java 文件：

这里写图片描述

然后，再使用 javah 去生成 .h 文件，即上面的 JniUtils：

这里写图片描述

就可以看到生成了 .h 文件，如下图：

这里写图片描述

接着，我们新建一个 jni 的文件夹：
这里写图片描述

把 .h 文件复制过去，然后复制多一份 .h 文件，后缀名改为.cpp ，如下：

#ifdef __cplusplus
#endif
#include <jni.h>
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_zhengsr_jnidemo_JniUtils_getName(JNIEnv *env, jobject obj) {return env->NewStringUTF("这是个 jni 测试");
}

make module 一下，会发现，已经生成了 so 库：

这里写图片描述

最后再 MainActivity 中调用即可看到效果。

1.1、配置快捷方式

如果每次都这样，想想都觉得崩溃，这个时候，我们就可以配置快捷方式，这样就不用每次都开终端去输入，怎么配置呢？

去到 Setting 选择 external tools ，新建一个 ，命名为 javah，（忽略我配置的 ndk_build，后面会用到）：
这里写图片描述

配置以下参数：

这里写图片描述

  • program 为要执行的命令
  • parameters ，先设置路径，然后就是把命令敲一遍，注意是 /src/main/jni ，如果你的路径不一样，记得修改
  • working directory 是 .h 的生成路径

然后在你的 jni 类中，按住右键：

这里写图片描述

之后会弹出一个弹窗，可以自己输入 .h 的名字 (ps:先把以前的去掉)：

这里写图片描述

效果如下：

这里写图片描述

接下来的步骤，就跟上面的差不多了，这里就不赘述了。

1.2、编写自己的 mk

上面已经说过，我们并没有 mk 的文件，这是因为 as 用了自身的mk，如果我们需要引入第三方的so或者.a，或者需要特殊配置时，就需要编写自己的 mk 文件了。
关于 mk 的学习，可以参考这篇文章 (写得还不错)，这里就不多说了：
http://blog.csdn.net/mynameishuangshuai/article/details/52577228

回到 build.gradle ，先把上面的 ndk 的属性去掉，然后添加：

这里写图片描述

在 jni 路径，添加 Android.mk 和 application.mk ：

这里写图片描述

首先，先编写 Android.mk ：

#设置路径
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := jniutils
LOCAL_SRC_FILES := jniutils.cppinclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

可以看到，我们把 jni 的 so 的名字改成了 jniutils，用于区别，记得改 JniUtils 中 loadLibrary 的名字，不然报错了，别怪我没提醒；

Application.mk 则如下：

APP_ABI:=all

指定生成所有平台下的 so。

由于我们使用了 mk 编译了，as 并不知道，我们要像刚才配置 javah 那样，配置一下 ndk-build ，配置信息如下：

这里写图片描述

参数已经解释过了，然后在 jni 的文件夹上右键，编译一下：

这里写图片描述

可以看到，生成的 so 包如下：

这里写图片描述

这样，我们就完成了我们的编译了，run 一下，就可以看到你想要的结果了。

1.3、在 build.gradle 中配置编译

从上面中，我们可以看到，如果改动了 .cpp 的方法，每次都要 ndk-build 一下，其实是很烦的；
所以我们可以在 build.gradle 中，添加任务，在每次 run 的时候，自动编译。

build 应该这样配置:

这里写图片描述

完整 build.gradle 文件如下：

apply plugin: 'com.android.application'android {compileSdkVersion 26buildToolsVersion "26.0.2"defaultConfig {applicationId "com.zhengsr.jnidemo"minSdkVersion 19targetSdkVersion 26versionCode 1versionName "1.0"testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"}buildTypes {release {minifyEnabled falseproguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'}}sourceSets {main{jni.srcDirs=[]; //禁用as自动生成mkjniLibs.srcDirs 'src/main/jniLibs' //这里设置 so 生成的位置}}//设置编译任务，编译ndkBuildtasks.withType(JavaCompile) {compileTask -> compileTask.dependsOn 'ndkBuild'}
}
task ndkBuild(type: Exec, description: 'Compile JNI source via NDK') {//应该都看得明白，就不解释了commandLine "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Android\\Sdk\\ndk-bundle\\ndk-build.cmd",'NDK_PROJECT_PATH=build/intermediates/ndk','NDK_LIBS_OUT=src/main/jniLibs','APP_BUILD_SCRIPT=src/main/jni/Android.mk','NDK_APPLICATION_MK=src/main/jni/Application.mk'
}....

接下来，我们在 jniutils.cpp 中，把返回的字符串改一下：

这里写图片描述

直接run，可以看到效果：
这里写图片描述

1.4、引入第三方 so，.a 包

很多时候，像一些比较涉及加密或者核心代码，都是用 so 库来实现，java 只要编写对应的 jni 即可，这里就涉及到引入第三方包的问题，怎么写呢？
首先，我们需要有个第三方的 so 库，这里我从网上下载了一个，下载地址在 github 的demo 中；目录如下：
这里写图片描述

在引入第三方 so 库的时候，需要特别注意的是，这个 so 你要选择好版本，如果你的 so 是32的，而你在 appliaction.mk 的API版本中，选择了 all 或者 arm64-v8a等，那么编译肯定是报错的；
一般手机是 armeabi ，模拟器是 x86 ，机顶盒等板子是 arm64-v8a 的， 我的模拟器刚好是 x86_64 的，所以，这里引入的 so 库是 x86_64 下的，导入之后，目录如下:
这里写图片描述

重新编写 mk 文件：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
#引入第三方 so 
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := vvw
#这里的so名字叫做 vvw，规则是lib 与 so 之间的名字，在加载时使用 vvw，如果是
# libvvw1.0.so,则在 loadlibaray 用 "vvw1.0"，module 名字只是给下面加载的
LOCAL_SRC_FILES := libvvw.so
LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := include
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := jniutils
LOCAL_SRC_FILES := jniutils.cpp
LOCAL_LDLIBS :=-llog#引入第三方编译模块
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
vvwinclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

与前面相比，多了一个第三方模块的引入。接着，我们要指定 application.mk 的 API:

#模拟器是 x86_64 的
APP_ABI := x86_64

如果导入的工程报错，可以试着 APP_ABI 为 x86 ，替换相应的 so 。
接着，我们在 java 类这里，添加一个 调用 so 方法的 java 方法 getIntValue ：

public class JniUtils {static {System.loadLibrary("jniutils");System.loadLibrary("vvw");}public static native String getName();public static native int getIntValue(int a,int b);
}

JniUtils.cpp 的代码如下：

#include <jni.h>
#include <string>
#include "include/vvwUtils.h"extern "C" jstring Java_com_zhengsr_jnidemo_JniUtils_getName(JNIEnv* env,jobject /* this */) {return env->NewStringUTF("获取两数字之和：");
}extern "C" jint Java_com_zhengsr_jnidemo_getIntValue(JNIEnv* env,jobject obj,jint a,jint b) {# addMethod 为 libvvw.so 的方法return addMethod(a,b);
}

修改一下 MainActivity.java

这里写图片描述

效果如下;
这里写图片描述

二、使用 cmake 的方式

上面的 demo 中，写 c/c++ 的时候，并没有任何提示，这真的是让人崩溃啊，写了都不知道写对了没有。所以，在 as 2.2.2 之后，as 就支持用 cmake 的方式去编写 jni 了，而使用 camke，除了 c/c++ 有提示之外，在 jni 的配置上，也更加的人性化，如果是新建项目，我是推荐你用 camke 的构建方式去编写。
官方中文文档如下
https://developer.android.google.cn/studio/projects/add-native-code.html

首先，在新建工程的时候，勾选上 c++ support ( 3.0 往下拉才有)

这里写图片描述

一路 next ，然后有两个提示框：

这里写图片描述
这两个也勾选上，解释如下：

  • Exceptions Support：如果您希望启用对 C++ 异常处理的支持，请选中此复选框。如果启用此复选框，Android Studio 会将 -fexceptions 标志添加到模块级 build.gradle 文件的 cppFlags 中，Gradle 会将其传递到 CMake。
  • Runtime Type Information Support：如果您希望支持 RTTI，请选中此复选框。如果启用此复选框，Android Studio 会将 -frtti 标志添加到模块级 build.gradle 文件的 cppFlags 中，Gradle 会将其传递到 CMake。

工程已经给了我们一个 jni 的例子，而它的编译方式就是通过 CMakeLists.txt 来构建的。
下面是对 CMakeLists.txt 的解释，由于篇幅，这里会删掉一些注释：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
#这里会把  native-lib.cpp 转换成共享库，并命名为  native-lib
add_library( # 库的名字native-lib# 设置成共享库SHARED# 库的原文件src/main/cpp/native-lib.cpp )#如果需要使用第三方库，则可以使用 find_library 来找到，比如这里的 log 这个库
find_library( # so库的变量路径名字，在关联的时候是使用log-lib#你需要关联的so名字log )#因为使用了第三方库，所以，这里我们通过 link 这这个库添加进来
target_link_libraries( # 关联的so的路径变量名native-lib#把上面的 log 中的关联的变量名 log-lib 添加进来即可${log-lib} )

如果要添加库，则使用 add_library，括号以空格区分，如果要使用第三方库，比如打印的 log 这个库，就通过 find_library 的方式添加，最后通过 target_link_libraries 把源文件的库，和第三方的库变量名引进来，注意第三方库是个路径变量名，所以 ${}的方式引用。

相较传统配置，如果对 mk 不熟悉的小伙伴，估计会很喜欢 cmake 的方式.

2.1 用 cmake 写 jni

按照上面的方式，新建 JniUtils.java 这个类：

public class JniUtils {static {System.loadLibrary("jniutils");}public static native String getName();
}

然后编写，jniutils.cpp，你会惊喜地发现，竟然有提示！！

#include <jni.h>
#include <string>
extern "C"
jstring
Java_com_zhengsr_jnidemo_camke_JniUtils_getName(JNIEnv* env,jobject /* this */) {std::string hello = "这是使用 camke 的编译方式啦";return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

接下来就是 用 add_library 的方式，我们把 jniutils 加进来：

这里写图片描述

同步一下即可，修改一下 mainactivity，运行，效果如下：

这里写图片描述

可以看到，使用 cmake 的方式，除了有代码提示，在添加类上，简直不能太方便了。

2.2、引入第三方 so 库

官方推荐，每次库变动之前，先 clean project 一下，所以，先clean 一下，免得出现找不到 so 的情况；
接着，我们添加一下第三方so，还是上面的 libvvw.so ，目录如下:

这里写图片描述

接着，我们需要制定一下 ndk 编译时的 类型，不然会增加一个 mips 的类型，这个是编不过的。

这里写图片描述

接着，则是配置最重要的 CMakeLists.txt 了 (as最新版的配置有所不同，参考2.3)，具体如下:

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)find_library( # Sets the name of the path variable.log-lib# Specifies the name of the NDK library that# you want CMake to locate.log )#导入第三方so包，并声明为 IMPORTED 属性，指明只是想把 so 导入到项目中
add_library( vvwSHAREDIMPORTED )
#指明 so 库的路径，CMAKE_SOURCE_DIR 表示 CMakeLists.txt 的路径
set_target_properties( vvwPROPERTIES IMPORTED_LOCATION${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libvvw.so )#指明头文件路径，不然会提示找不到 so 的方法
include_directories(src/main/cpp/include/ )add_library(jniutils SHARED src/main/cpp/jniutils.cpp)target_link_libraries( # Specifies the target library.jniutils#关联第三方 sovvw${log-lib} )

注释已经写得很清楚了，关键是要写对 so 的路径，不然会提示 missing and no rules to make 等错误；
jniutils.cpp 的代码如下：

#include <jni.h>
#include <string>
#include "include/vvwUtils.h"extern "C" jstring Java_com_zhengsr_jnidemo_1camke_JniUtils_getName(JNIEnv* env,jobject /* this */) {std::string hello = "这是使用 camke 的编译方式啦,还获取到两数之和啦: ";return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}extern "C" jint Java_com_zhengsr_jnidemo_1camke_JniUtils_getIntValue(JNIEnv* env,jobject obj,jint a,jint b) {return addMethod(a,b);
}

效果如下：
这里写图片描述

2.3 3.5.1 之后的配置 (2020/06/08更新)

最新版的 CMakeLists.txt 放在了 cpp 的目录下，如果按照上面的路径去配置，肯定也会报 missing and no rules to make ，因为 so 的路径配置错了。
因此，我们把 jniLibs 放到 cpp 下，如：
在这里插入图片描述
后面，我们的 CMakeLists.txt 修改如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)# Creates and names a library, sets it as either STATIC
# or SHARED, and provides the relative paths to its source code.
# You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.
# Gradle automatically packages shared libraries with your APK.add_library( # Sets the name of the library.native-lib# Sets the library as a shared library.SHARED# Provides a relative path to your source file(s).native-lib.cpp)# Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a
# variable. Because CMake includes system libraries in the search path by
# default, you only need to specify the name of the public NDK library
# you want to add. CMake verifies that the library exists before
# completing its build.find_library( # Sets the name of the path variable.log-lib# Specifies the name of the NDK library that# you want CMake to locate.log)# Specifies libraries CMake should link to your target library. You
# can link multiple libraries, such as libraries you define in this
# build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.#导入第三方so包，并声明为 IMPORTED 属性，指明只是想把 so 导入到项目中
add_library( vvwSHAREDIMPORTED )
#指明 so 库的路径，CMAKE_SOURCE_DIR 表示 CMakeLists.txt 的路径
set_target_properties( # Specifies the target library.vvw# Specifies the parameter you want to define.PROPERTIES IMPORTED_LOCATION# Provides the path to the library you want to import.${CMAKE_SOURCE_DIR}/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libvvw.so )#指明头文件路径，不然会提示找不到 so 的方法
include_directories( ${CMAKE_SOURCE_DIR}/myInclude/ )target_link_libraries( # Specifies the target library.native-lib#关联自己的库vvw# Links the target library to the log library# included in the NDK.${log-lib})

三、总结

不管是 ndk-build 传统的方式，还是 cmake 的方式，都有一定的可取之处，当然，在我看来， cmake 无论在学习成本还是代码编写提示上都要优于 ndk-build。
如果是新建项目，我建议还是用 cmake 的方式，毕竟只 c/c++ 有提示这一点，我相信你也拒绝不了的。
当然，实际项目上，还有动态加载 so 的方法，这里就不深入了，这里就当做个 入门介绍吧。

这篇关于这是一篇让你少走弯路的 JNI/NDK 实例教程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1040188。

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