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Android小白成长之初级篇：NDK配置

AndroidNDK（Native Development Kit）实际上属于JNI（Java Native Interface）的一部分，JNI就是允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。Android基于Java平台，自然也是支持这个特征了，因此Android NDK就是支持在Android平台上使用Java语言调用采用C/C++编译的库文件的一系列工具。

1.下载：
NDK的下载页面为：http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html，当前最新版本为r8，如下图所示：

<IGNORE_JS_OP>peixun_1.PNG

 

前面我们说过Android SDK支持三种平台，这里相应的Android NDK也是分为三种平台Windows、Linux和 Mac OS X。其中Mac OS X 后面的括号中给出Intel。说明仅支持英特尔的硬件平台，即在英特尔的电脑上安装的Mac OS X系统才能使用该NDK，早期的苹果电脑使用的是非英特尔的硬件平台，所以这个对于苹果电脑用户而言需要是注意的。Linux平台后面的括号中给出x86，说明只支持运行在x86体系上的Linux平台。当然Windows平台早期还支持Alpha处理器，后来的版本就只支持x86体系了。鼠标点击链接后就开始下载相应的版本了。对Windows平台有特殊情结的可以使用Windows版本的NDK,当然需要Linux系统的模拟环境，最常用的就是Cygwin。苹果迷就直接用Mac OS X版本的NDK就行了。大多数用户，我们还是推荐使用Linux平台的NDK，下面我们就以Linux平台的NDK来配置NDK的开发环境。对于Linux环境，Google官方推荐平台是Ubuntu，我们这里用的是CentOS6.2版本，Linux不同版本对于开发来说大同小异，下面我们就以CentOS6.2来进行配置NDK。
 
2.NDK的目录结构说明：
下载Linux平台的NDK文件解压缩后看到的目录结构如下所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_2.PNG

build：进行编译时用到的脚本和一些补丁
docs：有关NDK的相关文档
platforms：针对不同Android发行版本进行编译用到的头文件和库文件
prebuilt：一些小工具，用于真正编译前的预处理阶段
samples：给出了一些NDK的例子
sources：一些在编译过程中被脚本或其它工具用到的头文件和库文件
tests：执行NDK的自动化测试，确保NDK正式发布后能够正常运行
toolchains：具体进行编译时的工具，包括对三种架构arm、mips和x86的支持
2.NDK的目录结构说明：
下载Linux平台的NDK文件解压缩后看到的目录结构如下所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_2.PNG

build：进行编译时用到的脚本和一些补丁
docs：有关NDK的相关文档
platforms：针对不同Android发行版本进行编译用到的头文件和库文件
prebuilt：一些小工具，用于真正编译前的预处理阶段
samples：给出了一些NDK的例子
sources：一些在编译过程中被脚本或其它工具用到的头文件和库文件
tests：执行NDK的自动化测试，确保NDK正式发布后能够正常运行
toolchains：具体进行编译时的工具，包括对三种架构arm、mips和x86的支持
本版本的NDK中有多个例子，我们简要说明一下这些的例子的具体作用，便于大家对这些例子有一个初步认识，至少知道每个例子引入的目的。
bitmap-plasma：如何在NDK中使用bitmap的例子，早期的NDK版本不能直接使用bitmap，后来的版本中增加了对bitmap的支持。
hello-gl2：在NDK中如何使用OpenGLES的运用
hello-jni：最基本的NDK使用方式，通过NDK获取字符串然后在Android应用中显示出来
hello-neon：在NDK中有关neon的优化
module-exports：多个库的调用方式。foo被编译为静态库，bar被编译为动态库并调用了库foo，zoo被编译为动态库并调用了库bar。
native-activity：完全用NDK实现整个Android程序
native-audio：在NDK中有关音频的操作
native-media：在NDK中对视频的操作
native-plasma：完全用NDK实现整个Android程序并且提供了涉及plasma的优化
san-angeles：移植到Android平台的OpenGL ES的例子
test-libstdc++：对C++的支持，但并非支持C++的全部特征

two-libs：两个库的使用，first为静态库，second为动态库，并且second库调用first库

 

 

4.C语言代码实现：

我们以NDK开发包中自带的例子hello-jni来进行演示和说明。进入jni目录下，运行ndk-build就可以进行编译了，如下图所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_6.PNG

 

编译后得到库libhello-jni.so，以lib字符作为前缀，so作为后缀。实际在程序加载时要去掉这两部分，即文件名称在lib和.so中间的部分为真正的库名称。需要说明的是和libhello-jni.so文件在一起的还有两个文件gdb.setup和gdbserver，这两个是用于NDK调试的，在最后正式发布apk文件时这两个文件时不需要的。具体NDK的调试方法，我们在后面会将，现在在这里暂时不讲。


在Eclipse中加载该例子，由于该例子最开始不是Eclipse项目，需要创建新项目，选择从源代码方式创建，如下图所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_7.PNG



创建后，如下图所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_8.PNG

 

Jni目录下文件hello-jni.c如下图所示：

<IGNORE_JS_OP>peixun_9.PNG

2012-6-20 19:03 上传
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从上面两幅图可以看到，hello-jni在Java环境中的类HelloJni中声明的函数名为stringFromJNI，前面要用到修饰符native，类HelloJni所在的包名为com.example.hellojni，需要用函数System.loadLibrary加载lib库libhello-jni.so，采用static修饰符确保只加载一次。然后按正常函数使用就行了。而在NDK这边，即C语言这层，函数命名要遵循Java_包_类_函数的命名方式，中间用下划线_进行连接，如上面所示，在包com.example.hellojni中的类HelloJni声明为stringFromJNI，则在C/C++文件中定义的函数名为Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI，注意区分大小写。函数可以传参数，本例子中没有传入参数，只是有返回参数，返回参数的数据类型为jstring，即Java中的String类型。对于C/C++中与上面的Java环境打交道的数据类型可以参照JNI，具体可访问官方网站http:// java.sun.com/docs/books/jni/。对于函数Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI中的两个参数env和thiz是系统必须的，如果需要输入参数，必须再增加参数。这个例子运行的结果就是在文本控件(TextView)上面显示Hello from JNI by C !，如下图所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_10.PNG

 

 

 

5.C++语言代码实现：

我们对上面的例子hello-jni稍微改动，改名为hello-jni-ex，为了以示区别把类名和包名也稍微修改了一下。 C++语言这种方法灵活性更好，当然，具体采用哪一种根据自己的喜好选择。Hello-jni-ex如下图所示：
<IGNORE_JS_OP>peixun_11.PNG



程序运行结果如下图所示：

<IGNORE_JS_OP>peixun_13.PNG



有关NDK的实现部分如下图所示：

<IGNORE_JS_OP>peixun_12.PNG



函数registerNativeMethods和registerNatives，以及JNI_OnLoad里边的东西，我们这边暂时不讲述，后面进一步讲述NDK开发时再详细讲述。我们真正自己定义的NDK函数是testStringFromJNI，这个函数名称不需要和上层Java类中的native声明函数保持一致。需要保持一致的是对应的包名和类名，这个在变量classPathName中定义了，定义为：com/example/hellojniex/HelloJniEx。在JNINativeMethod类型的数组filterMethods中建立上层Java层面函数调用和NDK层函数之间的映射关系。第一个变量stringFromJNI为在Java层进行调用的函数名称，第二个变量()Ljava/lang/String;为函数的参数和返回值，第三个变量(void*)testStringFromJNI为NDK层函数名称（实际就是函数指针）。第一个变量和第三个变量都很容易理解，第二个变量理解起来麻烦一些。（）中表示的是函数的参数类型，（）后面表示的是函数的返回参数类型。例如本例中的()Ljava/lang/String;就表示没有参数，返回String类型。类型说明如下：

 

字符 Java类型 C类型

V void void
Z jboolean boolean
I jint int
J jlong long
D jdouble double
F jfloat float
B jbyte byte
C jchar char
S jshort short
数组则以"["开始，用两个字符表示
[I jintArray int[]
[F jfloatArray float[]
[B jbyteArray byte[]
[C jcharArray char[]
[S jshortArray short[]
[D jdoubleArray double[]
[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]

上面的都是基本类型。如果Java函数的参数是class，则以"L"开头，以";"结尾中间是用"/"隔开的包及类名。而其对应的C函数名的参数则为jobject. 一个例外是String类，其对应的类为jstring。

 

Ljava/lang/String;String jstring
Ljava/net/Socket; Socket jobject

 

 

 

如果JAVA函数位于一个嵌入类，则用$作为类名间的分隔符。

 

例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"
 
6．总结：
本次有关NDK的配置到此就讲完了，看完本文后，用户应该能够基本掌握NDK的配置和开发。对于进一步有关NDK的开发，我们将在后面的高级开发中详细讲解。

 

posted on 2012-07-15 13:07  果の狸  阅读(834)  评论(0)    收藏  举报

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