JNI系列教程三 —— NDK入门

3.1 背景

谈到JNI的使用场景,最常用的就是android NDK的编写了。首先从http://developer.android.com/ndk/downloads/index.html#download 把最新版的NDK下载下来。下载完之后得到一个exe文件,这其实是一个自解压文件,运行后自动解压,解压完成后的文件夹有3GB,所以你的磁盘空间起码得留足5GB左右的剩余空间。
最终我们得到这么一个目录结构:

ndk目录结构
图3.1.1 ndk目录结构
接着需要将ndk所在目录添加到环境变量PATH中,这样在以后运行的时候,只需要输出ndk-buld就可以了。文件夹plantforms存放着编译各个版本的android所需的头文件和动态库,举个例子platforms/android-3/arch-arm文件夹下存放的是android 1.5版本的arm平台的头文件和库文件,从android 2.3开始,开始支持x86mips两个平台,所以在platforms/android-9目录下会有arch-arm arch-mips arch-x86三个文件夹。

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3.2 Android.mk

mk后缀的文件是makefile文件,mk文件一般通过include语法被引入到其它makefile中。在NDK中Android.mk里存储的都是编译相关的配置信息,我们先举一个例子:

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LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := chapter3
LOCAL_CFLAGS := -DJNI_ANDROID
LOCAL_LDLIBS := -llog -lm
TARGET_ARCH := arm
TARGET_PLATFORM := android-7
LOCAL_SRC_FILES := chapter3.c

$(info $(SYSROOT))
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

文件第一行中my-dir是一个函数,通过调用它返回当前路径,CLEAR_VARS变量指向一个mk文件,它会清除所有除了LOCAL_PATH之外的LOCAL_开头的变量,下面是一些列的对于LOCAL_开头的变量的定义:

  • LOCAL_MODULE 定义当前生成模板的名称,注意到文件最后一行include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)代表当前是要生成一个动态库,所以说将LOCAL_MODULE定义成chapter3后,将会得到一个libchapter3.so文件。
  • LOCAL_CFLAGS 定义编译用到的宏定义,当然也可以使用-I来指定头文件路径,不过这个使用LOCAL_C_INCLUDES更适合,因为后者可以被断点调试程序gdb识别。
  • TARGET_PLATFORM 指定当前使用的API版本,比如说android-9,就会使用NDK文件夹下的platforms/android-9中的头文件和库来参与编译(对于API版本和android版本之间的对应关系,可以参见百度百科的词条Android历史版本)。
  • TARGET_ARCH 指定编译的CPU平台,不同API版本支持的类型不同,越新的API支持的CPU平台就越多,如果想查看当前API版本支持哪几个平台,去plantforms/android-{API版本号}中看一下便知道,比如说android-3仅仅支持一个平台arch-arm:
    1.5支持的cpu类型

图3.2.1 anroid 1.5支持的cpu类型
那么android-3,可选的TARGET_ARCH就只有一个arm选项。
但是android-21就支持6个CPU平台:
android-21支持的CPU类型
图3.2.2 android5.0 支持的CPU类型
这样对于android5.0来说可选的选项包括arm arm64 mips mips64 x86 x86_64
另外如果没有指定这个值的话,就会用默认的arm

  • LOCAL_LDLIBS 指定要引用的系统库,比如例子中的-llog就会引用``plantforms/android-{API版本号}/usr/lib/liblog.so`。
  • LOCAL_SRC_FILES 在这里就是要编译的c文件了,如果一行写不开,需要写多行,那么可以在每行的行尾加上 \
  • BUILD_SHARED_LIBRARY 这里代表最终生成的是一个动态库文件。

3.3 简单例子

这个例子就是NDKsamples目录中hello-jni项目,将这个项目随便拷贝到某一个目录,然后删除掉项目中的tests文件夹,这个是一个单元测试,我不知道怎么使用它,所以直接删除掉。然后打开eclipse,选择File->Project…->Android->Android Project From Existing Code,选择刚才拷贝后的路径,点击完成。
在命令行中进入项目的jni文件夹,然后运行ndk-build,你会发现程序生成了好几个so文件夹,放置于项目的libs文件夹中,这是由于在文件Application.mk(位于文件夹jni中)文件中这一句造成的:
APP_ABI := all
ABI这个参数(可以参见百度百科词条ABI)比之前讲到的ARCH要更加细化,可以理解为在同一体系结构下CPU的不同版本,支持的指令集有所差异,android中支持的ABI可以参见谷歌官方ABI解释。最终在模拟器上运行程序成功:

运行hello-jni项目成功
图3.3 运行hello-jni项目成功