Android学习——第一个NDK程序

　　在前面的学习中，我们已经讲解了关于NDK编程的环境搭建流程，简单的使用我们也通过官网本身自带的例子进行说明了。可是相信大家一定还存在这么的一个疑惑：“如果我要自己利用NDK编写一个Android应用，具体应该怎么做？有什么要求”。OK,别担心，下面就让我们一起来利用NDK来编写一个简单的Android应用。

1 创建一个新的Project

   1) 通过以下命令创建一个新的Android Project (详细的使用方法，大家可以回去重新参考博文《Android学习第二天-android常用命令》)

android create project -n myfirstndk -t 1 -p ./myfirstndk -k cn.uc.myjni -a MainActivity

 当Project创建成功后，我们可以通过查看文件夹发现它的大体架构如下图：

　　

2 开始Coding

   1) 进入该项目的MainActivity.java所在的目录下，新建一个定义本地方法的类 NumberSum.java ,输入以下代码：

package cn.uc.myjni;

public class NumberSum {

    // 声明一个本地方法
    public native int add (int a, int b);

    // 加载名为 libnumber_sum.so的库
    // 根据Unix的规则，系统为自动为number_sum
    // 添加上lib前缀和.so后缀
    static {
        System.loadLibrary("number_sum");
    }
}

 

   2) 调用以下命令，编译NumberSum.java

javac -encoding UTF-8 NumberSum.java

编译成功后，控制台并没有特别的输出，同时，我们可以在目录下发现Number.class文件

　　

这里需要注意的是，我的命令中之所以指定源文件使用的编码是因为我使用的是UTF-8编码，在windows中直接通过javac NumberSum.java 进行编译的话，会出现以下错误：

 

   3) 返回项目源代码文件夹下，比如我的就是返回到src目录下，通过javah命令，生成头文件：

javah cn.uc.myjni.NumberSum

执行成功后，控制台没有输出什么特别的内容，同时，我们可以发现在src目录下多了一个头文件：

　　

 　　javah生成的头文件知识讲解：

　　① 从头文件的名字我们可以看出，它是由编译的调用本地方法的类名及其所在的包名通过下划线"_"分割组成。如我们的程序中是编译cn.uc.myjni.NumberSum生成的，所以就算cn_uc_myjni_NumberSum

　　② 头文件中的内容可能很多，但是我们只关注这个方法的声明：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_uc_myjni_NumberSum_add  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

　　在这个声明中，我们可以清晰的看到方法名的最后面add就是在NumberSum类中声明的本地方法add，而前面的是 cn_uc_myjni_NumberSum就算完整的包名和类名，由此我们可以知道，一个完整的JNI函数名有3部分组成：Java、定义native方法的类的全名（包名+类名）、实际的函数名。这三部分用"_"进行连接。

 

   4) 在Project的根目录下，新建一个文件夹jni (必须叫做jni)，将我们之前生成的头文件移动到jni文件夹下，如图：

　　

  

   5) 新建一个c文件，名字为 number_sum.c，输入以下代码：

#include <jni.h>  

// 此处的方法签名与头文件中声明的方法签名是相同的
// 建议直接从头文件中复制过来 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_uc_myjni_NumberSum_add(JNIEnv *env,jobject obj,jint a,jint b)  
{  
    return (a+b);  
} 

 　　下面讲解下上面的一些相关内容：

　　① JNIEXPORT jint JNICALL JNIEnv 等都是在jni.h中定义的；

　　② 其中上面参数中的env表示JNI的调用环境，obj表示定义native方法的Java类的对象本身。

　　

　6) 新建一个Android.mk 文件，建议直接从官方文档给的例子 hello-jni 中复制出来进行修改LOCAL_MODUE 和 LOCAL_SRC_FILES，代码如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := number_sum
LOCAL_SRC_FILES := number_sum.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

   下面我们简单讲解一下上面几个参数的含义吧:

　　① LOCAL_PATH：Android.mk 的第一行必须是LOCAL。用于指定参与编译的C/C++源文件的位置。在上面例子中,宏函数mydir 是由系统提供的，用来返回当前目录的路径。也就是包含Android.mk文件的目录的路径。

　　② include ${CLEAR_VARS}：CLEAR_VARS变量是在系统中定义的，用来指定一个特殊的GNU Make文件。该文件用来清空很多以LOCAL_开头的变量，例如LOCAL_MODULE、LOCAL_SRC_FILES、LOCAL_STATIC_LIBRARIES 等。但这些变量不包括LOCAL_PATH。之所以要清空这些变量，是因为这些都是全局变啦ing。同时这些变量又要在不同的GNU Make文件中使用，为了多个GNU Make文件不相互影响，就需要在执行每一个GNU make文件（Android.mk文件）之前先清空这些变量。

　　③ LOCAL_MODULE := number_sum ：在每一个模块中必须定义 LOCAL_MODULE变量，用来指定生成的模块名。该变量的值必须是唯一的，而且不能包含任何空白分隔符。实际上，LOCAL_MODULE 变量的值就是生产共享库的文件名（不包括lib和.so），在编译时，系统会自动在文件名的前后添加上lib 和.so 。如果该模块名前缀加了lib，在生产共享库的时候不会进行添加。

　　④ LOCAL_SRC_FILES := number_sum.c：用来指定一个C/C++源文件列表，这里不需要指定头文件，系统会自动计算当前C/C++源文件 include的头文件。系统就直接将LOCAL_SRC_FILES变量指定的源文件传给编译器。C++源文件的默认扩展名是.cpp，但可以通过LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION 变量改变 C++文件默认拓展名，例如将该变量的值设成".cxx"，注意不要忘记了" . "

　　⑤ include ${BUILD_SHARED_LIBRARY} : BUILD_SHARED_LIBRARY是在系统中定义的，用来指定一个GNU Make脚本文件。该脚本文件会根据以LOCAL_开头的变量来生成共享库文件。如果想生成静态库文件，可以使用BUILD_STATIC_LIBRARY变量。

 

   7) 为了能够把我们调用共享代码库执行的程序结果显示出来，我们对生成的代码界面进行一定的修改：

     I. 打开 res/layout/main.xml 文件，给TextView添加上一个Id，方便我们在后台通过id获取组件进行显示内容的修改：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
<!-- 给TextView 添加了ID -->
<TextView  
    android:id="@+id/info_text"
    android:layout_width="fill_parent" 
    android:layout_height="wrap_content" 
    android:text="Hello World, MainActivity"
    />
</LinearLayout>

    II. 给我们的主界面MainActivity.java的onCreate() 方法添加上将结果显示到界面上的逻辑代码：

package cn.uc.myjni;

import android.app.Activity;
import android.widget.TextView;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends Activity
{
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);

        // 通过Id获取TextView组件
        TextView textView=(TextView) findViewById(R.id.info_text);  
        NumberSum sum = new NumberSum();  
        // 调用本地方法 
        int result=sum.add(10, 20);  
        textView.append("\n 10+20="+result); 
    }
}

3 编译共享代码库

   1) 打开cmd，将路径转移到项目的根目录myfirstndk下，执行命令ndk-build (详情大家可以参考博文《Android学习——windows下搭建NDK_r9环境》的 第1节)，执行后控制台输出如下图，同时我们可以在\obj\local\armeabi路径下查看到libnumber_sum.so共享库：

  　　

4 打包验证

    1) 同样在cmd中，直接执行命令 ant debug 进行打包:

　　

　　打包成功后，我们可以在bin文件夹下看到相应的myfirstndk-debug.apk

　　

   2) 通过 emulator 命令打开你的模拟器(命令详情可以参考博文《Android学习第三天-打包常用命令》 第3节)

 　　

   3) 通过 adb 命令将apk安装到模拟器中(命令详情可以参考博文《Android学习第一天-adb常用命令》 第3节)，如图表示安装成功。

　　

   4) 打开模拟器中的程序MainActivity 显示如图则表示安装成功。