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ANDROID: NDK編程入門筆記Posted on 2011-05-30 23:29Braincol閱讀(1693)評(píng)論(0)編輯收藏為何要用到NDK?前段時(shí)間，工作中需要用android的應(yīng)用程序訪問android的根文件系統(tǒng)中的文件，但是由于應(yīng)用程序的權(quán)限限制，無法訪問這些文件，怎么辦？ 所以這就要用到了NDK編程了，既用C/C+代碼實(shí)現(xiàn)訪問系統(tǒng)文件，并將其生成本地庫(kù)，供android中的java代碼調(diào)用，這樣就可以在java代碼中通過調(diào)用C/C+編寫的庫(kù)的接口來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)文件的訪問。下面就介紹下Android NDK的入門學(xué)習(xí)過程：入門的最好辦法就是學(xué)習(xí)Android自帶的例子， 這里就通過學(xué)習(xí)Android的NDK自帶的demo程序：hello-jni來達(dá)到這個(gè)目的。一、 開發(fā)環(huán)境的搭建a. android的NDK開發(fā)需要在linux下進(jìn)行： 因?yàn)樾枰袰/C+編寫的代碼生成能在arm上運(yùn)行的.so文件，這就需要用到交叉編譯環(huán)境，而交叉編譯需要在linux系統(tǒng)下才能完成。b. 安裝android-ndk開發(fā)包，這個(gè)開發(fā)包可以在google android 官網(wǎng)下載： 通過這個(gè)開發(fā)包的工具才能將android jni 的C/C+的代碼編譯成庫(kù)c. android應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境： 包括eclipse、java、 android sdk、 adt等。如何下載和安裝android-ndk我這里就不啰嗦了，安裝完之后，需要將android-ndk的路勁加到環(huán)境變量PATH中：sudo gedit /etc/environment在environment的PATH環(huán)境變量中添加你的android-ndk的安裝路勁，然后再讓這個(gè)更改的環(huán)境變量立即生效：source /etc/environment經(jīng)過了上述步驟，在命令行下敲：ndk-bulid彈出如下的錯(cuò)誤，而不是說ndk-build not found，就說明ndk環(huán)境已經(jīng)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.二、代碼的編寫1.首先是寫java代碼建立一個(gè)Android應(yīng)用工程HelloJni，創(chuàng)建HelloJni.java文件：HelloJni.java :/* * Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * /licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an AS IS BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */package com.example.hellojni;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); /* Create a TextView and set its content. * the text is retrieved by calling a native * function. */ 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(); /* This is another native method declaration that is *not* * implemented by hello-jni. This is simply to show that * you can declare as many native methods in your Java code * as you want, their implementation is searched in the * currently loaded native libraries only the first time * you call them. * * Trying to call this function will result in a * java.lang.UnsatisfiedLinkError exception ! */ 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); 這段代碼很簡(jiǎn)單，注釋也很清晰，這里只提兩點(diǎn)：:a:staticSystem.loadLibrary(hello-jni);表明程序開始運(yùn)行的時(shí)候會(huì)加載hello-jni, static區(qū)聲明的代碼會(huì)先于onCreate方法執(zhí)行。如果你的程序中有多個(gè)類，而且如果HelloJni這個(gè)類不是你應(yīng)用程序的入口，那么hello-jni（完整的名字是libhello-jni.so）這個(gè)庫(kù)會(huì)在第一次使用HelloJni這個(gè)類的時(shí)候加載。b:public native String stringFromJNI();public nativeString unimplementedStringFromJNI();可以看到這兩個(gè)方法的聲明中有 native 關(guān)鍵字， 這個(gè)關(guān)鍵字表示這兩個(gè)方法是本地方法，也就是說這兩個(gè)方法是通過本地代碼（C/C+）實(shí)現(xiàn)的，在java代碼中僅僅是聲明。用eclipse編譯該工程，生成相應(yīng)的.class文件，這步必須在下一步之前完成，因?yàn)樯?h文件需要用到相應(yīng)的.class文件。2. 編寫相應(yīng)的C/C+代碼剛開始學(xué)的時(shí)候，有個(gè)問題會(huì)讓人很困惑，相應(yīng)的C/C+代碼如何編寫，函數(shù)名如何定義？ 這里講一個(gè)方法，利用javah這個(gè)工具生成相應(yīng)的.h文件，然后根據(jù)這個(gè).h文件編寫相應(yīng)的C/C+代碼。2.1 生成相應(yīng).h文件：就拿我這的環(huán)境來說，首先在終端下進(jìn)入剛剛建立的HelloJni工程的目錄：braincolubuntu:$ cd workspace/android/NDK/hello-jni/ls查看工程文件braincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni$ lsAndroidManifest.xml assets bin perties gen res src可以看到目前僅僅有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的android應(yīng)用程序的文件（夾）。首先我們?cè)诠こ棠夸浵陆⒁粋€(gè)jni文件夾：braincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni$ mkdir jnibraincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni$ lsAndroidManifest.xml assets bin perties gen jni res src下面就可以生成相應(yīng)的.h文件了：braincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni$ javah -classpath bin -d jnicom.example.hellojni.HelloJni-classpath bin：表示類的路徑-d jni: 表示生成的頭文件存放的目錄com.example.hellojni.HelloJni 則是完整類名這一步的成功要建立在已經(jīng)在 bin/com/example/hellojni/ 目錄下生成了 HelloJni.class的基礎(chǔ)之上。現(xiàn)在可以看到j(luò)ni目錄下多了個(gè).h文件：braincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd jni/braincolubuntu:/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ lscom_example_hellojni_HelloJni.h我們來看看com_example_hellojni_HelloJni.h的內(nèi)容：com_example_hellojni_HelloJni.h :/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include /* Header for class com_example_hellojni_HelloJni */#ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJni#define _Included_com_example_hellojni_HelloJni#ifdef _cplusplusextern C #endif/* * Class: com_example_hellojni_HelloJni * Method: stringFromJNI * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI (JNIEnv *, jobject);/* * Class: com_example_hellojni_HelloJni * Method: unimplementedStringFromJNI * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI (JNIEnv *, jobject);#ifdef _cplusplus#endif#endif上面代碼中的JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏，在android的jni中不需要，當(dāng)然寫上去也不會(huì)有錯(cuò)。從上面的源碼中可以看出這個(gè)函數(shù)名那是相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)啊。 不過還是很有規(guī)律的， 完全按照：java_pacakege_class_mathod 形式來命名。也就是說：Hello.java中 stringFromJNI() 方法對(duì)應(yīng)于 C/C+中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法HelloJni.java中的 unimplementedStringFromJNI() 方法對(duì)應(yīng)于 C/C+中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 方法注意下其中的注釋：Signature: ()Ljava/lang/String;()Ljava/lang/String;()表示函數(shù)的參數(shù)為空（這里為空是指除了JNIEnv *, jobject 這兩個(gè)參數(shù)之外沒有其他參數(shù)，JNIEnv*, jobject是所有jni函數(shù)必有的兩個(gè)參數(shù)，分別表示jni環(huán)境和對(duì)應(yīng)的java類（或?qū)ο螅┍旧恚琇java/lang/String; 表示函數(shù)的返回值是java的String對(duì)象。2.2 編寫相應(yīng)的.c文件：hello-jni.c :/* * Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * /licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an AS IS BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. * */#include #include /* This is a trivial JNI example where we use a native method * to return a new VM String. See the corresponding Java source * file located at: * * apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java */jstringJava_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ) return (*env)-NewStringUTF(env, Hello from JNI !);這里只是實(shí)現(xiàn)了Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法，而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵贖elloJni.java中只調(diào)用了stringFromJNI()方法，所以u(píng)nimplementedStringFromJNI()方法沒有實(shí)現(xiàn)也沒關(guān)系，不過建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實(shí)現(xiàn)了，寫個(gè)空函數(shù)也行啊。有總比沒有好。Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函數(shù)只是簡(jiǎn)單的返回了一個(gè)內(nèi)容為Hello from JNI ! 的jstring對(duì)象（對(duì)應(yīng)于java中的String對(duì)象）。hello-jni.c文件已經(jīng)編寫好了，現(xiàn)在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h文件給刪了，當(dāng)然留著也行，只是我還是習(xí)慣把不需要的文件給清理干凈了。3. 編譯hello-jni.c 生成相應(yīng)的庫(kù)3.1 編寫Android.mk文件在jni目錄下（即hello-jni.c 同級(jí)目錄下）新建一個(gè)Android.mk文件，Android.mk文件是Android 的 makefile文件，內(nèi)容如下：# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License);# you may not use this file except in compliance with the License.# You may obtain a copy of the License at# /licenses/LICENSE-2.0# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software# distributed under the License is distributed on an AS IS BASIS,# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.# See the License for the specific language governing permissions and# limitations under the License.#LOCAL_PATH := $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := hello-jniLOCAL_SRC_FILES := hello-jni.cinclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)這個(gè)Androd.mk文件很短，下面我們來逐行解釋下：LOCAL_PATH := $(call my-dir)一個(gè)Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用于在開發(fā)樹中查找源文件。在這個(gè)例子中，宏函數(shù)my-dir, 由編譯系統(tǒng)提供，用于返回當(dāng)前路徑（即包含Android.mk file文件的目錄）。include $( CLEAR_VARS)CLEAR_VARS由編譯系統(tǒng)提供，指定讓GNU MAKEFILE為你清除許多LOCAL_XXX變量（例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等.),除LOCAL_PATH 。這是必要的，因?yàn)樗械木幾g控制文件都在同一個(gè)GNU MAKE執(zhí)行環(huán)境中，所有的變量都是全局的。LOCAL_MODULE := hello-jni編譯的目標(biāo)對(duì)象，LOCAL_MODULE變量必須定義，以標(biāo)識(shí)你在Android.mk文件中描述的每個(gè)模塊。名稱必須是唯一的，而且不包含任何空格。注意：編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生合適的前綴和后綴，換句話說，一個(gè)被命名為hello-jni的共享庫(kù)模塊，將會(huì)生成libhello-jni.so文件。重要注意事項(xiàng)：如果你把庫(kù)命名為libhello-jni，編譯系統(tǒng)將不會(huì)添加任何的lib前綴，也會(huì)生成libfoo.so，這是為了支持來源于Android平臺(tái)的源代碼的Android.mk文件，如果你確實(shí)需要這么做的話。LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.cLOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進(jìn)模塊中的C或C+源代碼文件。注意，你不用在這里列出頭文件和包含文件，因?yàn)榫幾g系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)為你找出依賴型的文件；僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。注意，默認(rèn)的C+源碼文件的擴(kuò)展名是.cpp. 指定一個(gè)不同的擴(kuò)展名也是可能的，只要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量，不要忘記開始的小圓點(diǎn)（也就是.cxx,而不是cxx）include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫(kù)，是編譯系統(tǒng)提供的變量，指向一個(gè)GNU Makefile腳本，負(fù)責(zé)收集自從上次調(diào)用include $(CLEAR_VARS)以來，定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息，并且決定