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Android开发中浅谈NDK
编辑：wudihan
来源：本站原创
发布时间： 13:49:57
　　介绍：　　Android SDK是一个允许Android应用开发人员使用C或C++源文件编译并嵌入到本机源代码中的应用程序包的一组工具。
　　重要说明：　　Android NDK只能用于android 1.5以上版本
　　1．Android NDK的目的：　　Android虚拟机允许你的应用程序源代码通过JNI调用在本地实现的源代码，简单的说，这就意味着：
　　你的应用程序将声明一个或多个用’native’关键字的方法用来指明它们是通过本地代码实现的　　例如：native byte[] loadFile(String filePath)
　　你必须提供包含实现这些方法的共享库（就是.so），将共享库打包到你的应用程序包apk中，这些库文件必须根据标准的Unix约定来命名为 lib&something&.so，并且是需要包含一个标准的JNI的接口，例如　　libFileLoader.so
　　你的应用程序必须明确的装载这些库文件(.so文件)，比如，在程序的开始装载它，只需要简单的添加几句源代码：
　　java代码：
　　static {
　　System.loadLibrary(“FileLoader”);
　　注意：这里你不必再将前缀lib和后缀.so写入。　　Android NDK对于Android SDK只是个组件，它可以帮你：　　生成的JNI兼容的共享库可以在大于Android1.5平台的ARM CPU上运行　　将生成的共享库拷贝到合适的程序工程路径的位置上，以保证它们自动的添加到你的apk包中（并且签名的）　　在以后的版本中，我们将提供来帮助你的源代码通过远程gdb连接和尽可能多的源代码的信息。
　　而且，Android NDK还提供：　　一组交叉编译链（编译器、链接器等）来生成可以在Linux，OS X和Windows(用Cygwin)运行的二进制文件　　一组与由Android平台提供的稳定的本地API列表的头文件　　它们在docs/STABLE-APIS.html中有说明
　　重要提示：　　记住，在以后的更新和发布平台中，Android系统镜像中的大多数本地系统库并不是一成不变的，而是可以彻底改变，甚至删除的
　　一个编译系统（build system）可以允许开发者写一个非常短的编译文件（build files）去描述哪个源代码需要编译，并且怎样编译。编译系统可以解决所有的toolchain/platform/CPU/ABI细节的问题。并且，较晚的NDK版本中还添加了更多的可以不用改变开发者的编译文件的情况下的toolchains，platforms，系统接口。
　　2．Android NDK的缺点
　　NDK并不是一个可以编写通用的源代码并且可以在Android设备上运行的方法，你的应用程序还是需要使用JAVA程序，适当的处理系统事件来避免“应用程序没有反应”的对话框或者处理Android应用程序的生命周期
　　注意：可以适当的在源代码中写一个复杂的应用程序，用于启动/停止一个小型的“应用程序包”
　　强烈建议很好地理解的 JNI，因为许多操作在这种环境要求的开发人员，都采取具体的行动，不一定在常典型的本机代码。这些措施包括：
　　不能通过指针直接访问VM的对象。比如：你不能安全的得到一个指向String对象的16位char数组的循环遍历　　需要显示引用管理本机代码时候要保持处理JNI调用之间的VM对象　　NDK在Android平台仅仅提供了有限的本地API和库文件的支持的系统头文件，然而一个标准的Android系统镜像包括许多本地共享库，这些都应该被考虑在更新和发行版本的可以彻底改变的实现细节　　如果Android系统库没有明确的被NDK明确的支持，然后应用程序不应该依赖于它提供的，或者打破了将来在各种设备上的无线系统更新　　选定的系统库将逐渐被添加到稳定的NDK API中。
　　3．NDK开发实践　　下面将给出一个怎样用Android NDK开发本地代码的粗略的概述　　（1）& 把本地代码放在$PROJECT/jni/…下，比如将hello.c放到apps/hello/jni/目录下　　（2）& 在你的NDK编译系统中在$PROJECT/jni/Android.mk来描述你的源代码　　（3）& 可选：在$PROJECT/jni/Application.mk到你的编译系统中来详细描述你的项目，尽管你开始的话不一定需要它，但是它允许你使用更多的CPU或者覆盖编译器/链接器的标记　　（4）& 从你的项目的目录开始通过运行”$NDK/ndk-build”来编译你的代码，或者从子目录开始　　（5）&& 最后一步可以copy，万一成功，剥离共享库的应用层序需要你的应用程序的项目根目录。然后你通过通常的方法来生成最终的apk。
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24小时热点Android++：为Android App开发而生的Visual Studio的原生扩展 - 文章 - 伯乐在线
& Android++：为Android App开发而生的Visual Studio的原生扩展
日，随着Android++扩展的出现，Windows平台的开发者所期待的一件事情：通过Visual Studio开发Android App，可以如愿以偿了。
NaturalMotion的Android主程 Justin Webb 创建了Android++, 从此打通了Android，这个最大、发展最快的移动平台与微软专属的IDE的通道，同时允许原生代码级别的调试。
“世界上有非常多的开发者把Visual Studio作为主要的IDE” Webb在Android++的网站上写道。“而Android++的目标就是提供一种途径，辅助这些开发可以借助现有的技能和工作实践，进入到Android平台”
Android++ 是一个免费的扩展，包括MSBuild脚本，以此支持在Visual Studio 开发Android应用。其初衷是为了基于C/C++上的NDK，但也包括其他特性，诸如：可配置的部署和资源管理和集成Java代码编译器等。。
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那岂不是可以抛弃eclipse了
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& 2016 伯乐在线采用 qt for android是否就能绕过java用c++开发Android？
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如果要把c++程序移植到Android上是采用ndk搭配Android原生界面好一些，还是搭配qt for Android好一些？采用后者是不是就能绕过java，直接在qt creater上作业，采用c++开发Android应用？如果可以，能否帮忙推荐几个比较好的教程，国内或国外的都行。 ~~~~~~~~~
【采用 qt for android是否就能绕过java用c++开发Android？】
请将本文分享给你的朋友：
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开发自己的 NDK 程序
入门的最好办法就是学习 Android 自带的例子， 这里就通过学习 Android 的 NDK 自带的 demo 程序：hello-jni来达到这个目的。
开发环境的搭建
android 的 NDK 开发需要在 linux 下进行： 因为需要把 C/C++ 编写的代码生成能在 arm 上运行的.so文件，这就需要用到交叉编译环境，而交叉编译需要在 linux 系统下才能完成。
安装 android-ndk 开发包，这个开发包可以在 google android 官网下载： 通过这个开发包的工具才能将android jni 的 C/C++ 的代码编译成库
android 应用程序开发环境： 包括 eclipse、java、android sdk、adt 等。
如何下载和安装 android-ndk 我这里就不啰嗦了，安装完之后，需要将 android-ndk 的路劲加到环境变量 PATH 中：
sudo gedit /etc/environment
在 environment 的 PATH 环境变量中添加你的 android-ndk 的安装路劲，然后再让这个更改的环境变量立即生效：
/etc/environment
经过了上述步骤，在命令行下敲：
弹出如下的错误，而不是说 ndk-build not found，就说明 ndk 环境已经安装成功了。
　Android NDK: Could not find application project directory !
　Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.
　/home/braincol/workspace/android/android-ndk-r5/build/core/build-local.mk:85: *** Android NDK: Aborting
代码的编写
编写 Java 代码
建立一个 Android 应用工程 HelloJni，创建 HelloJni.java 文件：
HelloJni.java :
import android.app.A
import android.widget.TextV
import android.os.B
public class HelloJni extends Activity
/** Called when the activity is first created. */
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
super.onCreate(savedInstanceState);
tv = new TextView(this);
tv.setText( stringFromJNI() );
setContentView(tv);
/* A native method that is implemented by the 'hello-jni' native library, which is packaged with this application. */
public native String
stringFromJNI();
public native String
unimplementedStringFromJNI();
/* this is used to load the 'hello-jni' library on application startup. The library has already been unpacked into
/data/data/com.example.HelloJni/lib/libhello-jni.so at installation time by the package manager. */
System.loadLibrary("hello-jni");
代码解释：
System.loadLibrary("hello-jni");
表明程序开始运行的时候会加载 hello-jni, static 区声明的代码会先于 onCreate 方法执行。如果你的程序中有多个类，而且如果 HelloJni 这个类不是你应用程序的入口，那么 hello-jni（完整的名字是 libhello-jni.so）这个库会在第一次使用 HelloJni 这个类的时候加载。
public native String stringFromJNI();
public native String unimplementedStringFromJNI();
可以看到这两个方法的声明中有 native 关键字， 这个关键字表示这两个方法是本地方法，也就是说这两个方法是通过本地代码（C/C++）实现的，在java代码中仅仅是声明。
用 eclipse 编译该工程，生成相应的.class文件，这步必须在下一步之前完成，因为生成.h文件需要用到相应的.class文件。
编写相应的 C/C++ 代码
刚开始学的时候，有个问题会让人很困惑，相应的 C/C++ 代码如何编写，函数名如何定义？ 这里讲一个方法，利用 javah 这个工具生成相应的.h文件，然后根据这个.h文件编写相应的 C/C++ 代码。
1.生成相应.h文件：
就拿我这的环境来说，首先在终端下进入刚刚建立的 HelloJni 工程的目录：
braincol@ubuntu:~$ cd workspace/android/NDK/hello-jni/
ls 查看工程文件
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml
default.properties
可以看到目前仅仅有几个标准的 android 应用程序的文件（夹）。
首先我们在工程目录下建立一个 jni 文件夹：
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ mkdir jni
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml
default.properties
下面就可以生成相应的.h文件了：
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ javah -classpath bin -d jni com.example.hellojni.HelloJni
-classpath bin：表示类的路劲
-d jni: 表示生成的头文件存放的目录
com.example.hellojni.HelloJni 则是完整类名
这一步的成功要建立在已经在 bin/com/example/hellojni/
目录下生成了 HelloJni.class 的基础之上。现在可以看到 jni 目录下多了个.h文件：
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd jni/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ ls
com_example_hellojni_HelloJni.h
我们来看看 com_example_hellojni_HelloJni.h 的内容：
com_example_hellojni_HelloJni.h :
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include &jni.h&
/* Header for class com_example_hellojni_HelloJni */
#ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#define _Included_com_example_hellojni_HelloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
com_example_hellojni_HelloJni
stringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/S
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);
com_example_hellojni_HelloJni
unimplementedStringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/S
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
上面代码中的 JNIEXPORT 和 JNICALL 是 jni 的宏，在 android 的 jni 中不需要，当然写上去也不会有错。从上面的源码中可以看出这个函数名那是相当的长啊。不过还是很有规律的，完全按照：java_pacakege_class_mathod 形式来命名。
也就是说：
Hello.java 中 stringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 方法
HelloJni.java 中的 unimplementedStringFromJNI() 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI() 方法
注意下其中的注释：
Signature: ()Ljava/lang/S
()Ljava/lang/S()表示函数的参数为空（这里为空是指除了JNIEnv , jobject 这两个参数之外没有其他参数，JNIEnv, jobject 是所有 jni 函数必有的两个参数，分别表示 jni 环境和对应的 java 类（或对象）本身），Ljava/lang/S 表示函数的返回值是 java 的 String 对象。
编写相应的.c文件
hello-jni.c :
#include &string.h&
#include &jni.h&
/* This is a trivial JNI example where we use a native method
* to return a new VM String. See the corresponding Java source
* file located at:
apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java
jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz )
return (*env)-&NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
这里只是实现了 Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI 方法，而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI 方法并没有实现，因为在HelloJni.java 中只调用了 stringFromJNI()方法，所以 unimplementedStringFromJNI()方法没有实现也没关系，不过建议最好还是把所有 java 中定义的本地方法都实现了，写个空函数也行。有总比没有好。
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI() 函数只是简单的返回了一个内容为 &Hello from JNI !& 的 jstring 对象（对应于 Java 中的 String 对象）。hello-jni.c文件已经编写好了，现在可以把com_example_hellojni_HelloJni.h文件给删了，当然留着也行，只是习惯是把不需要的文件给清理干净了。
编译 hello-jni.c 生成相应的库
编写 Android.mk 文件
在 jni 目录下（即hello-jni.c同级目录下）新建一个Android.mk文件，Android.mk文件是 Android 的 makefile 文件，内容如下：
# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE
:= hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
这个 Androd.mk 文件很短，下面我们来逐行解释下：
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
一个 Android.mk 文件首先必须定义好 LOCAL_PATH 变量。它用于在开发树中查找源文件。在这个例子中，宏函数’my-dir’, 由编译系统提供，用于返回当前路径（即包含 Android.mk file 文件的目录）。
include $( CLEAR_VARS)
CLEAR_VARS 由编译系统提供，指定让 GNU MAKEFILE 为你清除许多 LOCAL_XXX 变量（例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...), 除 LOCAL_PATH 。这是必要的，因为所有的编译控制文件都在同一个 GNU MAKE 执行环境中，所有的变量都是全局的。
LOCAL_MODULE := hello-jni
编译的目标对象，LOCAL_MODULE 变量必须定义，以标识你在Android.mk文件中描述的每个模块。名称必须是唯一的，而且不包含任何空格。
注意：编译系统会自动产生合适的前缀和后缀，换句话说，一个被命名为hello-jni的共享库模块，将会生成libhello-jni.so文件。
重要注意事项：如果你把库命名为libhello-jni，编译系统将不会添加任何的 lib 前缀，也会生成 libhello-jni.so，这是为了支持来源于 Android 平台的源代码的Android.mk文件，如果你确实需要这么做的话。
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
LOCAL_SRC_FILES 变量必须包含将要编译打包进模块中的 C 或 C++ 源代码文件。注意，你不用在这里列出头文件和包含文件，因为编译系统将会自动为你找出依赖型的文件；仅仅列出直接传递给编译器的源代码文件就好。
注意，默认的 C++ 源码文件的扩展名是.cpp指定一个不同的扩展名也是可能的，只要定义LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION 变量，不要忘记开始的小圆点（也就是.cxx,而不是cxx）
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
BUILD_SHARED_LIBRARY 表示编译生成共享库，是编译系统提供的变量，指向一个 GNU Makefile 脚本，负责收集自从上次调用include $(CLEAR_VARS)以来，定义在 LOCAL_XXX 变量中的所有信息，并且决定编译什么，如何正确地去做。还有 BUILD_STATIC_LIBRARY 变量表示生成静态库：lib$(LOCAL_MODULE).a， BUILD_EXECUTABLE 表示生成可执行文件。
生成.so共享库文件
Andro 文件已经编写好了，现在可以用 android NDK 开发包中的 ndk-build 脚本生成对应的.so共享库了，方法如下：
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/jni$ cd ..
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ls
AndroidManifest.xml
default.properties
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ ndk-build
: [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
: libs/armeabi/gdb.setup
: libhello-jni.so =& libs/armeabi/libhello-jni.so
可以看到已经正确的生成了libhello-jni.so共享库了， 我们去libs/armeabi/目录下看看：
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ cd libs/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ ls
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$ cd armeabi/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs/armeabi$ ls
libhello-jni.so
在 eclipse 重新编译 HelloJni 工程，生成 apk
eclipse 中刷新下 HelloJni 工程，重新编译生成 apk，libhello-jni.so 共享库会一起打包在 apk 文件内。在模拟器中看看运行结果。