Andorid——ubuntu下的 NDK / JNI

标签：android ndk   native   jni   javah   classpath   

     之前一直有接触源码里面的JNI体系，知道个大概，只管调进了哪个C/C++的接口，现在记录学习下。

                                                 撰写不易,转载请注明出处： http://blog.csdn.net/jscese/article/details/39645485

概念：

NDK - Native Development Kit ，类似SDK性质，可以看作为一个编译工具的集合，

在android开发中常用于将C/C++代码打包编译成android 应用程序能够加载使用的模块，像动态静态库 .a ,.so.

• 从C / C++生成原生代码库所需要的工具和build files。
• 将一致的原生库嵌入可以在Android设备上部署的应用程序包文件（application packages files ，即.apk文件）中。
• 支持所有未来Android平台的一些列原生系统头文件和库

JNI - Java Native Interface , android的应用层都是java写的，都是交给dalvik进行转码成二进制再运行的，在执行效率上远低与C/C++程序，

所以就有了JNI机制，通过JNI 我们可以把一些复杂讲究效率的操作用C/C++语言来实现，让 java层来调用执行，提高效率！JNI 有一套自己的代码写法。

我们一般使用NDK编译的动态库来为JNI服务的。

NDK：

        可以到google上去下载NDK包，也可在http://www.androiddevtools.cn/中选择下载，下载样式类似 android-ndk-r9d-linux-x86_64.tar.bz2 ，

r9 代表版本，下载之后 解压到想安装的位置，ubuntu下 直接解压之后，配置环境变量即可，我的如下：

#set android NDK environment
export NDK_HOME=/usr/local/android-ndk-r9d
export PATH=$PATH:$NDK_HOME

source 之后，可在终端运行 ndk-build，出现如下：

jscese@jscese-H61M-S2P:~$ ndk-build
Android NDK: Could not find application project directory !    
Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.    
/usr/local/android-ndk-r9d/build/core/build-local.mk:148: *** Android NDK: Aborting    .  Stop.

JNI：

      java本地的接口，可以用C 写 也可以用C++ ，只是会有一些细微的差别，在C 或者 C++ 本地接口函数中是有  JNIEnv *env 这个指针参数的，

C 调用；(*env)->

C++ 调用： env->

因为 jni.h 定义的不同，

还有就是C++ 的源文件是需要引入对应的头文件的。

从我写的一个例子来分析记录，一个 实现加减法的apk，算术操作放到C程序中执行。

eclipse 中新建 android工程，主java 文件：

package com.jscese.test;

import android.R.integer;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;

public class JNI extends Activity implements OnClickListener {
	private static final String LOG_TAG = "JSCESE_JNI";
	/** Called when the activity is first created. */

	static {
		// The runtime will add "lib" on the front and ".o" on the end of
		// the name supplied to loadLibrary.
		System.loadLibrary("jscesejni");
	}

	private EditText valueText1, valueText2 = null;
	private Button addButton = null;
	private Button subButton = null;
	private Button clearButton = null;
	private TextView vlaueText = null;

	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);

		valueText1 = (EditText) findViewById(R.id.edit_value1);
		valueText2 = (EditText) findViewById(R.id.edit_value2);
		addButton = (Button) findViewById(R.id.button_add);
		subButton = (Button) findViewById(R.id.button_sub);
		clearButton = (Button) findViewById(R.id.button_clear);
		vlaueText = (TextView) findViewById(R.id.value);

		addButton.setOnClickListener(this);
		subButton.setOnClickListener(this);
		clearButton.setOnClickListener(this);
	}

	@Override
	public void onClick(View v) {
		String text1 = valueText1.getText().toString();
		String text2 = valueText2.getText().toString();

		if (v.equals(addButton)) {
			int value = add(Integer.parseInt(text1), Integer.parseInt(text2));
			vlaueText.setText(String.valueOf(value));
		} else if (v.equals(subButton)) {
			int value = sub(Integer.parseInt(text1), Integer.parseInt(text2));
			vlaueText.setText(String.valueOf(value));
		} else if (v.equals(clearButton)) {
			String text = "";
			valueText1.setText(text);
			valueText2.setText(text);
			vlaueText.setText(text);
		}
	}

	public native int add(int a, int b);

	public native int sub(int a, int b);
}

很简单的一个apk 主Activity，需要注意的是这个apk启动的时候 会调用开头的 static中的 System.loadLibrary("jscesejni");

这就是加载C/C++的动态库了，动态库原型应该是 libjscesejni.so 这里只要写名字就好！

另外还定义了加减法的两个本地方法，以关键词 native 修饰，将在 libjscesejni.so中实现。

资源文件main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:weightSum="1" >

    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="20dp"
        android:orientation="vertical" >

        <EditText
            android:id="@+id/edit_value1"
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:hint="@string/hint" >
        </EditText>

        <EditText
            android:id="@+id/edit_value2"
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:hint="@string/hint" >
        </EditText>

        <TextView
            android:id="@+id/value"
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:gravity="center_horizontal"
            android:hint="@string/value"
            android:textSize="25sp" />
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="20dp"
        android:gravity="center"
        android:orientation="horizontal" >

        <Button
            android:id="@+id/button_add"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/add" >
        </Button>

        <Button
            android:id="@+id/button_sub"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginLeft="20dp"
            android:text="@string/sub" >
        </Button>

        <Button
            android:id="@+id/button_clear"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginLeft="20dp"
            android:text="@string/clear" >
        </Button>
    </LinearLayout>

</LinearLayout>

标准方法：

首先在eclipse 里面编译这个android工程，终端进入工程目录bin/classes下，这个目录往下就是编译的java文件的class文件，层次是从包名到类名

我这里就是 com/jscese/test/JNI.class  这是通过eclipse编译好的，也可以手动 javac JNI.java编译。

生成 jni 类型的 头文件：

需要用到 javah 命令，这个环节容易出错，因为路径参数等原因,贴出 javah 的help：

用法：javah [选项] <类>

其中 [选项] 包括：

	-help                 输出此帮助消息并退出
	-classpath <路径>     用于装入类的路径
	-bootclasspath <路径> 用于装入引导类的路径
	-d <目录>             输出目录
	-o <文件>             输出文件（只能使用 -d 或 -o 中的一个）
	-jni                  生成 JNI样式的头文件（默认）
	-version              输出版本信息
	-verbose              启用详细输出
	-force		      始终写入输出文件

使用全限定名称指定 <类>（例
如，java.lang.Object）。

javah -classpath . -d ../../jni com.jscese.test.JNI

内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_jscese_test_JNI */

#ifndef _Included_com_jscese_test_JNI
#define _Included_com_jscese_test_JNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_jscese_test_JNI
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jscese_test_JNI_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

/*
 * Class:     com_jscese_test_JNI
 * Method:    sub
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jscese_test_JNI_sub
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

JNIEXPORT JNICALL 关键字 代表这是JNI 调用的函数，

jint 代表返回值，int 整型的变形

函数名以Java开头然后是包名+类名+native方法名

我们的C/C++的实现必须根据这个头文件定义的来实现。

jni下新建一个 com_jscese_test_JNI.c 这个名字随意，写入内容：

#include <jni.h>
#include <assert.h>

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jscese_test_Jscese_add
  (JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
return (a+b);
}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jscese_test_Jscese_sub
  (JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
return (a-b);
}

同目录下新建Android.mk ：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE:= libjscesejni
LOCAL_SRC_FILES:= com_jscese_test_JNI.c
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := 	libutils
LOCAL_LDLIBS :=-llog
# Also need the JNI headers.
LOCAL_C_INCLUDES += 	$(JNI_H_INCLUDES)

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

接下来就是编译so 然后打包进apk 里面了，在Android.mk 目录下 使用 ndk-build 命令编译

正确如下：

Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-17 is larger than android:minSdkVersion 8 in /home/jscese/product_code/Mstar_Android/android/JB4.2/jb4.2/device/mstar/common/apps/Jscese_Jni/AndroidManifest.xml    
[armeabi] Compile thumb  : jscesejni <= com_jscese_test_JNI.c
[armeabi] SharedLibrary  : libjscesejni.so
[armeabi] Install        : libjscesejni.so => libs/armeabi/libjscesejni.so

常用办法：

    避过上面的 javah 命令的执行，不参照生成的 jni 头文件来写 C/C++

com_jscese_test_JNI.c内容如下:

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <jni.h>
#include <assert.h>

#include<android/log.h>

#define TAG "JsceseDemo-jni" 
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,TAG ,__VA_ARGS__) // 定义LOGW类型


 int Jscese_add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
return (a+b);
}
 int Jscese_sub(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
return (a-b);
}
#define JNIREG_CLASS "com/jscese/test/JNI"

/**
* Table of methods associated with a single class.
*/
static JNINativeMethod gMethods[] = {
    { "add", "(II)I", (void*)Jscese_add },
    { "sub", "(II)I", (void*)Jscese_sub },
};



/*
* Register several native methods for one class.
*/
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
        JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
{

    LOGW("jscese test jni in registerNativeMethods 0 ");
    jclass clazz;
    clazz = (*env)->FindClass(env, className);
    if (clazz == NULL) {
        LOGW("clazz NULL 0 ");
        return JNI_FALSE;
    }
    if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
        LOGW("RegisterNatives error 0 ");
        return JNI_FALSE;
    }
    return JNI_TRUE;
}
/*
* Register native methods for all classes we know about.
*/
static int registerNatives(JNIEnv* env)
{
    LOGW("jscese test jni in registerNatives ");
    if (!registerNativeMethods(env, JNIREG_CLASS, gMethods,
                                 sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0])))
        return JNI_FALSE;

    return JNI_TRUE;
}





 jint  JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
    JNIEnv* env = NULL;
    jint result = -1;

    if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    assert(env != NULL);

    if (!registerNatives(env)) {//注册
        return -1;
    }
    /* success -- return valid version number */
    result = JNI_VERSION_1_4;

    return result;
}

JNI_OnLoad函数作为动态库的入口函数，所以很多初始化的操作都可以在这里，返回JNI 版本，目前基本都是1.4

因为不采用标准方法 的头文件形式的函数命名，所以需要另外注册映射关系，将java本地的接口函数跟 C/C++中的实现函数一一对应上。

可以看到  gMethods 数组中的对应关系，中间的为参数说明。

引入了 log.h 定义了LOGW 所以需要在Android.mk 中添加 include ： LOCAL_LDLIBS :=-llog

以下为网上对类型的一些资料

参数类型的转换和表述方法如下：

JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数：一个是操作java的简单型数组的，另一个是操作对象类型数组的。

                                               ※   JNI数组存取函数

JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数，你可以创建Java对象，get、set 静态(static)和实例（instance）的域，调用静态(static)和实例（instance）函数。JNI通过ID识别域和方法，一个域或方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数

                                            ※   域和方法的函数

                                           ※   确定域和方法的符号

Andorid——ubuntu下的 NDK / JNI

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原文地址：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/39645485