AndroidStudio使用NDK編譯C/C++程式碼使用原生庫

DamonRen發表於2018-10-22
Android編譯C++

主要內容：

  • 建立支援 C/C++ 的新專案
  • 向現有專案新增 C/C++ 程式碼並編譯
    • 使用CMake和CMakeLists組合
    • 使用ndk-build、Android.mk、Application.mk組合

要為應用編譯和除錯原生程式碼，首先需要以下元件：

  • Android 原生開發工具包 (NDK)：這套工具集允許您為 Android 使用 C 和 C++ 程式碼，並提供眾多平臺庫，讓您可以管理原生 Activity 和訪問物理裝置元件，例如感測器和觸控輸入。
  • CMake：一款外部構建工具，可與 Gradle 搭配使用來構建原生庫。如果您只計劃使用 ndk-build，則不需要此元件。
  • LLDB：一種除錯程式，Android Studio 使用它來除錯原生程式碼。

沒有，點SDK Manager去下載。

建立支援 C/C++ 的新專案

Android Studio 2.2 或更高版本，用於構建原生庫的預設工具是 CMake。 建立支援原生程式碼(C/C++)的專案需要做一下步驟：

  1. 在嚮導的 Configure your new project 部分，選中 Include C++ Support 核取方塊。

    as_new_ndk_1.png

  2. 點選 Next。

  3. 正常填寫所有其他欄位並完成嚮導接下來的幾個部分。

  4. 在嚮導的 Customize C++ Support 部分，您可以使用下列選項自定義專案：

    as_new_ndk_2.png

  • C++ Standard：使用下拉選單選擇您希望使用哪種 C++ 標準。選擇 Toolchain Default 會使用預設的 CMake 設定。
  • Exceptions Support：如果您希望啟用對 C++ 異常處理的支援，請選中此核取方塊。如果啟用此核取方塊，Android Studio 會將 -fexceptions 標誌新增到模組級 build.gradle 檔案的 cppFlags 中，Gradle 會將其傳遞到 CMake。
  • Runtime Type Information Support：如果您希望支援 RTTI，請選中此核取方塊。如果啟用此核取方塊，Android Studio 會將 -frtti 標誌新增到模組級 build.gradle 檔案的 cppFlags 中，Gradle 會將其傳遞到 CMake。
  1. 點選 Finish。

在 Android Studio 完成新專案的建立後，請從 IDE 左側開啟 Project 窗格並選擇 Android 檢視。如圖 所示，Android Studio 將新增 cpp 和 External Build Files 組：

as_cmake_androidstructure.png

注：此檢視無法反映磁碟上的實際檔案層次結構，而是將相似檔案分到一組中，簡化專案導航。

在 cpp 組中，您可以找到屬於專案的所有原生原始檔、標頭和預構建庫。對於新專案，Android Studio 會建立一個示例 C++ 原始檔 native-lib.cpp，並將其置於應用模組的 src/main/cpp/ 目錄中。本示例程式碼提供了一個簡單的 C++ 函式 stringFromJNI()，此函式可以返回字串“Hello from C++”。

在 External Build Files 組中，您可以找到 CMake 或 ndk-build 的構建指令碼。與 build.gradle 檔案指示 Gradle 如何構建應用一樣，CMake 和 ndk-build 需要一個構建指令碼來了解如何構建您的原生庫。對於新專案，Android Studio 會建立一個 CMake 構建指令碼 CMakeLists.txt，並將其置於模組的根目錄中。

點選 Run 後，Android Studio 將在您的 Android 裝置或者模擬器上構建並啟動一個顯示文字“Hello from C++”的應用。

向現有專案新增 C/C++ 程式碼並編譯

使用CMake和CMakeLists組合構建native原生程式碼

建立新的原生原始檔(c/c++原始檔)

要在應用模組的主原始碼集中建立一個包含新建原生原始檔的 cpp/ 目錄，請按以下步驟操作：

  1. 從 IDE 的左側開啟 Project 窗格並從下拉選單中選擇 Project 檢視。
  2. 導航到 您的模組-> src，右鍵點選 main 目錄，然後選擇 New -> Directory。
  3. 為目錄輸入一個名稱（例如 cpp）並點選 OK。
  4. 右鍵點選您剛剛建立的目錄，然後選擇 New -> C/C++ Source File。
  5. 為您的原始檔輸入一個名稱，例如 native-lib。
  6. 從 Type 下拉選單中，為您的原始檔選擇副檔名，例如 .cpp。
    • 點選 Edit File Types ，您可以向下拉選單中新增其他檔案型別，例如 .cxx 或 .hxx。在彈出的 C/C++ 對話方塊中，從 Source Extension 和 Header Extension 下拉選單中選擇另一個副檔名，然後點選 OK。
  7. 如果您還希望建立一個標標頭檔案，請選中 Create an associated header 核取方塊。
  8. 點選 OK。

建立 CMake 構建指令碼

  1. 從 IDE 的左側開啟 Project 窗格並從下拉選單中選擇 Project 檢視。
  2. 右鍵點選 您的模組 的根目錄並選擇 New > File。
  3. 輸入“CMakeLists.txt”作為檔名並點選 OK。

注：CMake 構建指令碼是一個純文字檔案，必須將其命名為 CMakeLists.txt。

要指示 CMake 從原生原始碼建立一個原生庫，請將 cmake_minimum_required() 和 add_library() 命令新增到您的構建指令碼中：

# Sets the minimum version of CMake required to build your native library.
# This ensures that a certain set of CMake features is available to
# your build.

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# Specifies a library name, specifies whether the library is STATIC or
# SHARED, and provides relative paths to the source code. You can
# define multiple libraries by adding multiple add.library() commands,
# and CMake builds them for you. When you build your app, Gradle
# automatically packages shared libraries with your APK.

add_library( # Specifies the name of the library.
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp )

複製程式碼

在Java程式碼中載入庫

static {
    System.loadLibrary(“native-lib”);
}

複製程式碼

gradle關聯CMake

使用as UI功能選單
  1. 從 IDE 左側開啟 Project 窗格並選擇 Android 檢視。
  2. 右鍵點選您想要關聯到原生庫的模組（例如 app 模組），並從選單中選擇 Link C++ Project with Gradle。從下拉選單中，選擇 CMake。使用 Project Path 旁的欄位為您的外部 CMake 專案指定 CMakeLists.txt 指令碼檔案。
    使用 Android Studio 對話方塊關聯外部 C++ 專案
手動配置 Gradle

要手動配置 Gradle 以關聯到您的原生庫，您需要將 externalNativeBuild {} 塊新增到模組級 build.gradle 檔案中，並使用 cmake {} 對其進行配置：

android {
  ...
  defaultConfig {...}
  buildTypes {...}

  // Encapsulates your external native build configurations.
  externalNativeBuild {

    // Encapsulates your CMake build configurations.
    cmake {

      // Provides a relative path to your CMake build script.
      path "CMakeLists.txt"
    }
  }
}
複製程式碼

使用ndk-build、Android.mk、Application.mk組合構建native程式碼

建立jni資料夾

你的模組(比如app模組)，右鍵選單->New->Folder->JNI Folder，建立JNI 資料夾。

jni目錄下建立C/C++原始檔

參照上面CMake部分所說的如何建立原生原始檔

jni目錄下建立Android.mk和Application.mk

Android.mk :

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
複製程式碼

Application.mk :

APP_ABI :=all
複製程式碼

最後的檔案結構下

as_jni_projectstructure.png

配置gradle

使用選單
  1. 從 IDE 左側開啟 Project 窗格並選擇 Android 檢視。
  2. 右鍵點選您想要關聯到原生庫的模組（例如 app 模組），並從選單中選擇 Link C++ Project with Gradle。從下拉選單中，選擇ndk-build。使用 Project Path 旁的欄位指定Android.mk檔案路徑。
    as_ndk_build_ui.png
手動配置
android {
  ...
  defaultConfig {...}
  buildTypes {...}

  externalNativeBuild {
        ndkBuild {
            path 'src/main/jni/Android.mk'
        }
  }
}
複製程式碼

demo地址

as使用的是3.1.4

CMake形式

ndk-build形式

相關文章