HarmonyOS中调用C/C++代码（NDK）的准备知识

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 介绍

NDK（Native Development Kit）是HarmonyOS SDK提供的Native API、相应编译脚本和编译工具链的集合，方便开发者使用C或C++语言实现应用的关键功能。NDK只覆盖了HarmonyOS一些基础的底层能力，如C运行时基础库libc、图形库、窗口系统、多媒体、压缩库、面向ArkTS/JS与C跨语言的Node-API等，并没有提供ArkTS/JS API的完整能力。

运行态，开发者可以使用NDK中的Node-API接口，访问、创建、操作JS对象；也允许JS对象使用Native动态库。

NDK适用场景

适合使用NDK的场景：应用涉及如下场景时，适合采用NDK开发

• 性能敏感的场景，如游戏、物理模拟等计算密集型场景。

• 需要复用已有C或C++库的场景。

• 需要针对CPU特性进行专项定制库的场景，如Neon加速。

不建议使用NDK的场景：应用涉及如下场景时，不建议采用NDK开发

• 纯C或C++的应用。

• 希望在尽可能多的HarmonyOS设备上保持兼容的应用。

NDK必备基础知识 

为顺利进行NDK开发，开发者需要先掌握必要的基本概念及基础知识。

NDK基本概念

• Node-API

  曾用名NAPI，是HarmonyOS中提供ArkTS/JS与C/C++跨语言调用的接口，是NDK接口中的一部分。该接口是在Node.js提供的Node-API基础上扩展而来，但与Node.js中的Node-API不完全兼容。

• C API

  HarmonyOS NDK的曾用名，不再使用。

前置知识

• Linux C语言编程知识

  内核、libc基础库基于POSIX等标准扩展而来，掌握基本的Linux C编程知识能够更好的帮助理解HarmonyOS NDK开发。

• CMake使用知识

  CMake是HarmonyOS默认支持的构建系统。请先通过CMake官方文档了解基础用法。

• Node Addons开发知识

  ArkTS采用Node-API作为跨语言调用接口，熟悉基本的Node Addons开发模式，可以更好理解NDK中Node-API的使用。

• Clang/LLVM编译器使用知识

  具备一定的Clang/LLVM编译器基础知识，能够帮助开发者编译出更优的Native动态库。

 

NDK目录简介

• build目录：放置预定义的toolchain脚本文件ohos.toolchain.cmake

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• CMake编译时需要读取该文件中的默认值，比如编译器架构、C++库链接方式等，因此在编译时会通过CMAKE_TOOLCHAIN_FILE指出该文件的路径，便于CMake在编译时定位到该文件。

• build-tools文件夹：放置NDK提供的编译工具

 

# 键入下一行命令查看CMake的版本
cmake -version
# 结果
cmake version 3.16.5
CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).

NDK常用模块

下表介绍了NDK的常用模块。

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NDK的组成架构

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第一层

应用侧：ArkTS Native Module

开发者使用Node-API开发的模块，用于在ArkTS侧导入使用

第二层

NDK的功能模块（Framework）包含了

Node-API：实现ArkTS与C/C++交互的逻辑

ModuleManager：Native模块管理，包括加载、查找等 ScopeManager：管理napi_value的生命周期

ReferenceManager：管理napi_ref的生命周期

第三层

ArkCompiler ArkTS Runtime：ArkTS（方舟）运行时

这个Native Engine其实就是对JS引擎做了一层封装，主要是统一JS引擎在NDK层的接口行为，NDK就不感知js引擎的差异

Node-API的关键交互流程

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ArkTS和C++之间的交互流程，主要分为以下两步：

1. 初始化阶段：当ArkTS侧在import一个Native模块时，ArkTS引擎会调用ModuleManager加载模块对应的so及其依赖。首次加载时会触发模块的注册，将模块定义的方法属性挂载到exports对象上并返回该对象。

2. 调用阶段：当ArkTS侧通过上述import返回的对象调用方法时，ArkTS引擎会找到并调用对应的C/C++方法。

资料参考来源  鸿蒙开发者文档

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