一步一步学习androidNDK编程(hello world)

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

         上一篇博客，已经搭建好了windows下的linux环境(cygwine)，这次我们试着写一个hello world。首先需要去android的官网下载android-ndk压缩包，之后解压，进入解压后的目录，我们发现有一个ndk-build的脚本文件，这个脚本文件就是我们用交叉编译的文件。我们通过  “./ndk-build”  来运行该命令，如下图：

        因为目前我们没有编译任何c代码，所以会提示”could not find application project directory”这样的错误，这说明我们的ndk的环境，已经是ok的。但是如果我们每次执行该命令”ndk-build”，难道都必须进入ndk的解压缩目录下来运行吗？答案是”no”,我们可以配置ndk的环境变量，就像配置java环境变量一样。

        我们打开cygwine的安装目录，我的是在c盘下的cygwine目录下，也是默认的目录，在该目录下有一个etc文件夹，在etc文件夹下有一个profile的文件，我们打开它

将PATH原先的路径：”PATH=”/usr/local/bin:/usr/bin:” ,我们在”bin:”之后添加ndk的解压缩的目录，我的是在f：盘下，如下图：红色标注的就是我新添加的ndk的路径：

         完成之后，保存，然后重新打开cygwine，在任意目录输入”ndk-build” ，查看是否配置好了“ndk-build”的环境变量。

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       接下来，我们来写一个hello world，首先在eclipse下新建一个android工程，这里我取名为”helloworld”,创建好工程以后，我们需要在java代码中申明一个native方法，如下：

public native String helloWorldNdk();

这里注意，括号后边不能添加大括号，因为我们只是声明而并未实现该方法，native关键字，表明该方法的实现是在c语言层面实现的。

      接下来我们呢需要在helloworld工程下创建一个jni目录。在该目录下新建一个hello.c文件,在编写hello.c文件之前，我们需要用javah生成public native String helloWorldNdk(); 方法对应的头文件，由于我们在MainActivity中声明该方法，当我们用javac编译的时候，由于用到了R文件，导致生成字节码失败，由于我们只是需要.h头文件，所以我们可以新建一个java工程，来生成.h文件，如下图：

其中JavahTest.java中的内容，就是我们在Mainactivty中声明的native方法，如下：

package com.test.example;

public class JavahTest {
	public native String helloWorldNdk();
	
}

接下来，我们生成.h文件，首先运行javac生成.class字节码。

javac JavahTest.java

运行以上命令，会生成.class字节码，接下来生成.h文件，如下图：

此时，会生成一个com_test_example_JavahTest.h文件，该文件内容如下：

#include <jni.h>
/* Header for class com_test_example_JavahTest */

#ifndef _Included_com_test_example_JavahTest
#define _Included_com_test_example_JavahTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_test_example_JavahTest
 * Method:    helloWorldNdk
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_example_JavahTest_helloWorldNdk
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

其中jstring JNICALL Java_com_test_example_JavahTest_helloWorldNdk (JNIEnv *, jobject);

就是我们需要在hello.c中声明的方法，这里需要注意，由于我们的native方法是在MainActivity中声明的，所以，我们需要将jstring JNICALL Java_com_test_example_JavahTest_helloWorldNdk (JNIEnv *, jobject);中的JavahTest替换成MainActivity，如下：

jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_helloWorldNdk(JNIEnv* env ,jobject obj)

     接下来就是完整实现hello.c的代码，如下：

#include<stdio.h>
#include<jni.h>

jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_helloWorldNdk(JNIEnv* env ,jobject obj) {

	return (*env)->NewStringUTF(env,"hello world");

} 

可以看到这里我们返回”hello world”字符串。

      记住，需要编译该android工程中的c文件，我们还需要编写Android.mk文件，同样在jni目录下，新建一个Android.mk文件，内容如下：

   LOCAL_PATH := $(call my-dir)

   include $(CLEAR_VARS)

   LOCAL_MODULE    := hello
   LOCAL_SRC_FILES := hello.c

   include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

其中LOCAL_MODULE是我们需要编译的模块名称，这个名称随便命名的，LOCAL_SRC_FILES是我们需要编译的源文件

       当hello.c和Android.mk文件都创建好了以后，我们就可以编译该hello.c文件了，打开cygwine，进入该android工程，运行”ndk-build”命令，即可生成libhello.so文件，如下图：

        同时，我们发现在helloworld的android工程中，生成了以下文件：

          在libs目录下生成的libhello.so文件就是一个可以执行的二进制文件。下面我们就要在java代码中使用该二进制文件。我们通过静态代码块经该二进制文件加载进来。如下：

static{
		
		System.loadLibrary("hello");
}

        这里需要注意的是：这里的”hello”,就是我们在Android.mk文件中的 LOCAL_MODULE的值

       接下来就是，调运之前生成的二进制文件，我们只需要在MainActivity.java中这样写即可

Toast.makeText(this,helloWorldNdk(),Toast.LENGTH_LONG).show();

 此时，当运行我们的helloworld工程，即会弹出toast，显示我们在hello.c中返回的字符串。

       到这里，一个最基本的ndk实现就完成了，现在我在加上一个声明的方法：

public native String hello_World_Ndk();

      那么，我们的hello.c中的方法应该怎么写呢？参照之前的写法：

jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_hello_World_Ndk

这里需要注意，这种写法是错误的，ndk会以为我们是在MainActivity中的内部类hello，以及hello中的内部类World中的方法Ndk，这样显然是不对的，ndk为这种情况提供了一个标准，我们需要在方法中的每一个下划线之后加上数字1即可，如下：

jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_hello_1World_1Ndk(JNIEnv* env ,jobject obj) {

	return (*env)->NewStringUTF(env,"i am from china");

} 

这一点，我们可以通过javah来生成，我在d:盘下新建一个MainActivity.java，内容如下：

public class MainActivity {
	public native String hello_World_Ndk();
}

然后，我们进入d：盘运行如下命令，生成.h文件，如下图：

此时在d:盘下生成了一个MainActivity.h文件，内容如下：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MainActivity_hello_1World_1Ndk
  (JNIEnv *, jobject);

可以看到是以这样命名的。

        这里有一点需要注意的是，如果我们的类是有包名的话，此时运用javah来生成.h文件的时候，首先要将生成的.class文件拷贝到对应的包地下，然后运行如下命令：

javah   包名.类名      这样才可以生成.h文件。

       那么现在呢，有了以上这些基础之后呢，就可以为MainActivity.java中声明的native方法直接生成.h头文件了，cmd进入命令行，首先进入helloworld工程的bin/classes目录下，执行如下命令即可：

javah com.example.helloworld.MainActivity

此时，会在bin/classes文件夹下新生成一个com_example_helloworld_MainActivity.h文件，我们将该文件拷贝到jni目录下，如下图：

这个时候，我们的hello.c就可以这样写了：

#include<stdio.h>
#include<jni.h>
#include "com_example_helloworld_MainActivity.h"

/*
jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_helloWorldNdk(JNIEnv* env ,jobject obj) {

	return (*env)->NewStringUTF(env,"hello world");

} 

jstring Java_com_example_helloworld_MainActivity_hello_1World_1Ndk(JNIEnv* env ,jobject obj) {

	return (*env)->NewStringUTF(env,"i am from china");

} 
*/

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_helloworld_MainActivity_helloWorldNdk
  (JNIEnv * env, jobject obj) {
  
	return (*env)->NewStringUTF(env,"hello world two");
}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_helloworld_MainActivity_hello_1World_1Ndk
  (JNIEnv * env, jobject obj) {
	
	  return (*env)->NewStringUTF(env,"i am from china two");
  
}

      此时运行helloworld工程，toast会一次弹出”hello world two”和”i am from china two”

总结一下：

1.首先需要声明native方法：

public native String helloWorldNdk();
public native String hello_World_Ndk();

2.然后运用javah生成对应的.h头文件

3.根据.h头文件，编写hello.c代码

4.编写Android.mk文件

#交叉编译编译c/c++代码所依赖的配置文件

#获取当前Android.mk的路径  
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

#变量初始化操作
include $(CLEAR_VARS)

#libhello.so 其实生成的libhello.so就是在我们这个模块的名称前面加上lib后边加上.so
LOCAL_MODULE    := hello
LOCAL_SRC_FILES := hello.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

5.在java中通过静态快引入二进制文件：

static{
       System.loadLibrary("hello");
}

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