C/C++在Android开发中的应用

拼搏现实的明天。 2022-09-27 14:28 185阅读 0赞

# JNI开发系列阅读 #

JNI与底层调用1：[http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60758515][http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60758515]  
JNI与底层调用2：[http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60778076][http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60778076]  
C/C++在Android开发中的应用：[http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60954771][http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60954771]

# 1. 前言 #

## 1.1 Android SDK介绍 ##

Android是基于Linux内核的一个手机操作系统，谷歌提供了开发包（Android SDK），程序员可以通过开发包开发Android App(应用程序)。Android SDK提供Java语言接口，因此Android应用是使用Java开发的。

## 1.2 使用纯Java开发App的缺点 ##

在某些场合下，使用纯Java开发Android应用程序不完美，比如：

*  有高性能算法，Java语言无法满足
 *  有跨平台需求，希望将App移植到iOS
 *  已有代码的重用

## 1.3 引入NDK ##

早在Android 1.6(2009年)时，google就提供了NDK（native development kit），NDK包括了一套Android的交叉编译环境和开发库，利用它可以编写C/C++程序，并编译成Android环境下使用的动态库，Java代码通过Jni规范，调用C/C++写的动态库。

目前最新的Android Studio 2.2中，集成了C/C++开发环境，开发人员在使用C/C++更加简单了。

# 2. 课程内容 #

## [NDK中文官方开发技术文档地址][NDK] ##

![ndk][]

## 下载配置NDK ##

[NDK下载地址][NDK 1]

![ndk][ndk 1]

配置NDK

![ndk][ndk 2]

![ndk][ndk 3]

如果不配置NDK路径，会报NDK没有配置错误

![ndk][ndk 4]

## JNI开发HelloWorld ##

把 Include C++ support的勾打上

![Include C++ support][Include C_ support]

选择C++11和Toolchain Default均可，C++11有更多的新特性和功能

![jni][]

点击Finish后，进入工程目录，如图所示，除了java文件夹外多了一个cpp文件夹，cpp就是存放c和c++代码的文件夹

![jni][jni 1]

## 配置NDK开发环境中遇到的坑 ##

Failed to find CMake

![jni][jni 2]

什么，CMake是什么鬼，原来，在Android Studio 2.2 后，NDK开发更加人性化了，使用了[**CMake**][CMake]，一款外部构建工具，可与 Gradle 搭配使用来构建原生库。如果您只计划使用 ndk-build，则不需要此组件。还有[**LLDB**][LLDB]，一种调试程序，Android Studio 使用它来[调试原生代码][Link 1]。

点击Install CMake and sync project，提示如下错误

![jni][jni 3]

Gradle sync failed: Failed to find CMake.
    Install from Android Studio under File/Settings/Appearance & Behavior/System Settings/Android SDK/SDK Tools/CMake.
    Expected CMake executable at D:\android-sdk\cmake\bin\cmake.exe.
    Consult IDE log for more details (Help | Show Log)

原来是我使用了代理，因为之前Google的链接需要翻墙才能够使用，所以配置了某代理，但是该代理不管用，在设置中把代理去掉即可。在Google在中国开了发布会后，Google的链接可以使用了，Android开发官网也可以上了，而且翻译了大量的技术文档，方便了英语不太好的同学

![jni][jni 4]

打开 SDK Manager，安装上CMake和LLDB

![jni开发][jni 5]

![jni开发][jni 6]

![jni开发][jni 7]

更多更详细的NDK开发文档，请看Android官方中文文档[向您的项目添加 C 和 C++ 代码][C _ C_]

## 2.3 Android Java代码调用C++代码 ##

Java部分代码

public class Jni { 
        static  {
            System.loadLibrary("bc-lib"); // libbc-lib.so
        }
    
        private static Jni obj = new Jni();
        private Jni(){}
    
        public static Jni instance(){
            return obj;
        }
    
        // native接口
        public native boolean Login(String username, String password, String type);
        public native boolean Reg(String username, String password, String mobile, String email, String id);
        public native boolean LocationChange(double lng, double lat);
        public native boolean StartOrder(double lng1, double lat1, double lng2, double lat2);
    }

C++部分代码

JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_cn_xueguoliang_hc_Jni_Login
            (JNIEnv *env, jobject /* Jni object */, jstring jUsername, jstring jPassword, jstring type)
    {
        return (jboolean)User::instance()->Login(j2c(env, jUsername), j2c(env, jPassword),
        j2c(env, type));
    }
    
    JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_cn_xueguoliang_hc_Jni_Reg
            (JNIEnv *env, jobject /* Jni object */,
             jstring jUsername, jstring jPassword, jstring mobile, jstring email, jstring id)
    {
        return (jboolean)User::instance()->Reg(
                j2c(env, jUsername),
                j2c(env, jPassword),
                j2c(env, mobile),
                j2c(env, email),
                j2c(env, id));
    }
    
    JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_cn_xueguoliang_hc_Jni_LocationChange
            (JNIEnv *, jobject, jdouble lng, jdouble lat)
    {
        User::instance()->LocationChange(lng, lat);
        return (jboolean)true;
    }
    
    
    JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_cn_xueguoliang_hc_Jni_StartOrder
            (JNIEnv *, jobject, jdouble lng1, jdouble lat1, jdouble lng2, jdouble lat2)
    {
        return (jboolean)Order::instance()->start(lng1, lat1, lng2, lat2);
    }

## 2.4 C++代码调用Java代码 ##

Java代码

public class Jni { 
        static {
            System.loadLibrary("native-lib");
        }
    
        private static Jni obj = new Jni();
        public static Jni instance()
        {
            return obj;
        }
    
        public native void HelloWorld();
    
        void callByCpp()
        {
            Log.e("JniCallback", "hello java");
        }
    }

C++代码

extern "C"
    void
    Java_com_example_xueguoliang_test_Jni_HelloWorld(
            JNIEnv* env,
            jobject This ) { 
        std::string hello = "Hello from C++";
    
        jclass jniClass = env->FindClass("com/example/xueguoliang/test/Jni");
        jmethodID jmethodID1 = env->GetMethodID(jniClass, "callByCpp", "()V");
        env->CallVoidMethod(This, jmethodID1);
    
        return;
    }

## 2.5 Java和C++字符串转换 ##

jstring c2j(JNIEnv* env, string cstr)
    {
        return env->NewStringUTF(cstr.c_str());
    }
    
    string j2c(JNIEnv* env, jstring jstr)
    {
        string ret;
        jclass stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
        jmethodID getBytes = env->GetMethodID(stringClass, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
    
        // 把参数用到的字符串转化成java的字符
        jstring arg = c2j(env, "utf-8");
    
        jbyteArray jbytes = (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jstr, getBytes, arg);
    
        // 从jbytes中，提取UTF8格式的内容
        jsize byteLen = env->GetArrayLength(jbytes);
        jbyte* JBuffer = env->GetByteArrayElements(jbytes, JNI_FALSE);
    
        // 将内容拷贝到C++内存中
        if(byteLen > 0)
        {
            char* buf = (char*)JBuffer;
            std::copy(buf, buf+byteLen, back_inserter(ret));
        }
    
        // 释放
        env->ReleaseByteArrayElements(jbytes, JBuffer, 0);
        return ret;
    }

## 2.6 javah和javap ##

javah用于生成native接口定义，比如

javah -d ../cpp/ com.example.xueguoliang.test.Jni

javap用于生成java函数的签名，比如

javap -s Jni

![Android视频教程][Android]

[http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60758515]: http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60758515
[http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60778076]: http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60778076
[http_blog.csdn.net_axi295309066_article_details_60954771]: http://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/60954771
[NDK]: https://developer.android.google.cn/ndk/index.html
[ndk]: /images/20220708/57ababf56ad742efa588c2fee2b69002.png
[NDK 1]: https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html
[ndk 1]: /images/20220708/598a223190334ae4908c83be1967c66a.png
[ndk 2]: /images/20220708/f213045ae85e4141a1bf93a8882bc69d.png
[ndk 3]: /images/20220708/c822fb9b2162430999cdec5025898c71.png
[ndk 4]: /images/20220708/dab540300ee5415ca8a15821fbfa2b2b.png
[Include C_ support]: /images/20220708/38032cd5537c4b1ba5d48fefb77ccb48.png
[jni]: /images/20220708/582e527a33be4588b69c300c0eb8d993.png
[jni 1]: /images/20220708/b1a753de751b448b874bcbad6c0a843f.png
[jni 2]: /images/20220708/306d53a2ae70420ea847ea4ded57783e.png
[CMake]: https://cmake.org/
[LLDB]: http://lldb.llvm.org/
[Link 1]: https://developer.android.google.cn/studio/debug/index.html
[jni 3]: /images/20220708/3bdd89e4c8274e6e9b24901d01898c43.png
[jni 4]: /images/20220708/f11ccd0a2328449b87478c62705a9411.png
[jni 5]: /images/20220708/b9c7294f41f148958762a0fccc2ced05.png
[jni 6]: /images/20220708/192343cafda642ec8e9e4455718931ff.png
[jni 7]: /images/20220708/7de32ae1572f40d1b440a8d065677751.png
[C _ C_]: https://developer.android.google.cn/studio/projects/add-native-code.html
[Android]: /images/20220708/7e446836c717476489f2df5b948839e8.png