Android應用---基于NDK的samples例程hello-jni學習NDK開發

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NDK下載地址：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html，下載解壓為android-ndk-r10b，此目錄下的samples\hello-jni就是NDK自帶的例子，先來看編譯前后和用eclipse導入前后目錄的差別圖：

圖1

(1)??解壓后原始的目錄見圖1左邊的目錄結構。

(2)??進入D:\ADT-bundle\android-ndk-r10b\samples\hello-jni目錄，用ndk-build編譯會生成libs和obj目錄。

(3)??打開Eclipse，導入hello-jni后新增.settings、assets、bin和gen文件夾，以及.classpath與.project文件。

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采用NDK開發APP部分功能的APK工程的目錄結構介紹如下，新建Android工程后，右擊工程名字，選擇Android Tools--->Add Native Support可增加C/C++來開發APP的部分的功能。

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包名：com.example.hellojni，類名：HelloJni

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1.?????.classpath和.project文件

從圖1可知，用Eclipse導入hello-jni工程時會生成這兩個文件，Eclipse將項目數據就是保存在這兩個文件中。

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1.1? .project文件

.project文件保存關于項目中包含哪些文件、如何使用它們、如何構建項目等方面的信息，以及更多的詳細信息。

<?xmlversion="1.0" encoding="UTF-8"?> <projectDescription> <!-- 工程名稱 --><name>HelloJni</name> <!—工程注釋描述 --><comment></comment><projects></projects><!—builder指定 --><buildSpec><buildCommand><name>com.android.ide.eclipse.adt.ResourceManagerBuilder</name><arguments></arguments></buildCommand><buildCommand><name>com.android.ide.eclipse.adt.PreCompilerBuilder</name><arguments></arguments></buildCommand><buildCommand><name>org.eclipse.jdt.core.javabuilder</name><arguments></arguments></buildCommand><buildCommand><name>com.android.ide.eclipse.adt.ApkBuilder</name><arguments></arguments></buildCommand></buildSpec><natures><nature>com.android.ide.eclipse.adt.AndroidNature</nature><nature>org.eclipse.jdt.core.javanature</nature></natures> </projectDescription>

運行時需要的額外Eclipse插件<natures></natures>，及其具體加載方式信息<buildSpec></buildSpec>

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Project Buildersand Natures的詳細介紹，請參考：

http://www.eclipse.org/articles/Article-Builders/builders.html

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1.2? .classpath文件

.classpath的位置定義了你這個項目在編譯時所使用的$CLASSPATH，設置Classpath的目的，在于告訴Java執行環境，在哪些目錄下可以找到您所要執行的Java程序所需要的類或者包。

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<?xmlversion="1.0" encoding="UTF-8"?> <classpath><classpathentry kind="src"path="src"/><classpathentry kind="src"path="gen"/><classpathentry kind="con"path="com.android.ide.eclipse.adt.ANDROID_FRAMEWORK"/><classpathentryexported="true" kind="con"path="com.android.ide.eclipse.adt.LIBRARIES"/><classpathentryexported="true" kind="con"path="com.android.ide.eclipse.adt.DEPENDENCIES"/><classpathentrykind="output" path="bin/classes"/> </classpath>

從數據上我們容易看出，上面描述了工程的依賴文件：

(1)??kind="src"，指定源文件位置, 對應工程屬性Java build path中Source項中的一項, kind="src" 指明為源文件, 源文件路徑path，如HelloJni.java保存在i\src\com\example\hellojni下面，而自動生成的BuildConfig.java和R.java保存在i\gen\com\example\hellojni目錄下。

圖2

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(2)??kind="con"，con指container，就是程序運行的容器，或者說是運行環境也可以。

(3)??kind="output"，表示生成的.class文件，比如HelloJni.class存放的路徑，見圖2。

(4)??exported="true"表示導入第三方庫，但這里實際上沒有導入，見下圖：

圖3

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總體上說這個文件就是配置整個工程的運行環境。

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Eclipse打開hello-jni工程，默認情況下是看不到.classpath和.project文件的，需要

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圖4

不選擇.*resources就OK了。

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2.?????AndroidManifest.XML

<?xmlversion="1.0" encoding="utf-8"?> <manifestxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"package="com.example.hellojni"android:versionCode="1"android:versionName="1.0"><uses-sdkandroid:minSdkVersion="3" /><applicationandroid:label="@string/app_name"android:debuggable="true"><activityandroid:name=".HelloJni"android:label="@string/app_name"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN"/><categoryandroid:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application> </manifest>

這是應用程序HelloJni的配置文件，它所用的Activity組件HelloJni需要在這里配置才能使用。

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3.?????project.properties文件

主要內容如下：

# Project target. target=android-19

定義了目標平臺的API版本，此文件是由Android工具自動生成，不能手動修改。

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4.?????.settings和assets文件夾

.settigns文件夾下只有org.eclipse.jdt.core.prefs這文件，內容如下：

eclipse.preferences.version=1 org.eclipse.jdt.core.compiler.codegen.targetPlatform=1.6 org.eclipse.jdt.core.compiler.compliance=1.6 org.eclipse.jdt.core.compiler.source=1.6

1.6這里應該表示是JDK的版本，Windows->Preferences-->java->Compiler-->compilercompliance level可以設置，但是設置后并不會修改此文件。

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Assets文件夾是空的。

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5.?????src\com\example\hellojni\HelloJni.java

packagecom.example.hellojni;importandroid.app.Activity; importandroid.widget.TextView; importandroid.os.Bundle;public classHelloJni extends Activity {/** Called when the activity is firstcreated. */@Overridepublic void onCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);/* Create a TextView and set itscontent.* the text is retrieved by calling anative* function.*/TextView tv = new TextView(this);tv.setText( stringFromJNI() );setContentView(tv);}/* A native method that is implemented bythe* 'hello-jni' native library, which ispackaged* with this application.*/public native String stringFromJNI();/* This is another native methoddeclaration that is *not** implemented by 'hello-jni'. This issimply to show that* you can declare as many native methodsin your Java code* as you want, their implementation issearched in the* currently loaded native libraries onlythe first time* you call them.** Trying to call this function will resultin a* java.lang.UnsatisfiedLinkError exception!*/public native String unimplementedStringFromJNI();/* this is used to load the 'hello-jni'library on application* startup. The library has already beenunpacked into*/data/data/com.example.hellojni/lib/libhello-jni.so at* installation time by the packagemanager.*/static {System.loadLibrary("hello-jni");} }

這里說明兩點：

(1)??聲明JNI辦法

public nativeString stringFromJNI(); public nativeString unimplementedStringFromJNI();

可以看到這兩個辦法的聲明中有native關鍵字，表示為本地辦法，也就是說這兩個辦法是通過本地代碼C/C++來實現的。

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(2)??加載動態鏈接庫

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

根據注釋，可以知道在APP啟動時會調用此代碼來加載hello-jni動態鏈接庫(完整名字為libhello-jni.so)。libhello-jni.so在被加載之前已經被放入到/data/data/com.example.HelloJni/lib/目錄下。

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static區聲明的代碼會先于onCreate方法執行。如果你的程序中有多個類，而且如果HelloJni這個類不是你應用程序的入口，那么hello-jni這個庫會在第一次使用HelloJni這個類的時候加載。

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JAVA通過JNI調用本地方法，而本地方法是以庫文件的形式存放的（在WINDOWS平臺上是DLL文件形式，在Android上是SO文件形式

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6.?????Jni下的源代碼文件

從第5部分我們知道在HelloJni.java聲明了JNI方法，但是需要用C/C++來實現的，可通過javah命令來生成對應的頭文件，然后再根據頭文件來寫C/C++代碼。

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6.1? 生成相應的.h文件

參考http://www.cnblogs.com/hibraincol/archive/2011/05/30/2063847.html，進入hello-jni目錄下，用命令javah -classpath bin -d jnicom.example.hellojni.HelloJni

-classpath bin：表示類的路勁

-d jni: 表示生成的頭文件存放的目錄

com.example.hellojni.HelloJni則是完整類名

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這一步的成功要建立在已經在 bin/com/example/hellojni/? 目錄下生成了 HelloJni.class的基礎之上(編譯該JAVA程序文件，生成CLASS，再用JAVAH命令，JNI就會生成C/C++的頭文件)。

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按照這個辦法，編譯出錯：提示無法找到com.example.hellojni.HelloJni類文件，原因是我bin目錄下還有一層目錄 classes，然后改為下面的命令：

javah -classpathbin/classes -d jni com.example.hellojni.HelloJni

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還是出錯，提示無法找到android.app.Activity的類文件，參考：

http://blog.csdn.net/hejinjing_tom_com/article/details/8125648， 最后成功生成.h頭文件的命令為：javah -classpath “D:\ADT-bundle\sdk\platforms\android-19\android.jar”;bin/classes-d jni com.example.hellojni.HelloJni，如下圖：

圖5

在\jni文件及下生成com_example_hellojni_HelloJni.h文件。

/* DO NOT EDITTHIS FILE - it is machine generated */ #include<jni.h> /* Header forclass com_example_hellojni_HelloJni */#ifndef_Included_com_example_hellojni_HelloJni #define_Included_com_example_hellojni_HelloJni #ifdef __cplusplus extern"C" { #endif #undefcom_example_hellojni_HelloJni_MODE_PRIVATE #definecom_example_hellojni_HelloJni_MODE_PRIVATE 0L … /** Class: com_example_hellojni_HelloJni* Method: stringFromJNI* Signature: ()Ljava/lang/String;*/ JNIEXPORT jstringJNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv *, jobject);/** Class: com_example_hellojni_HelloJni* Method: unimplementedStringFromJNI* Signature: ()Ljava/lang/String;*/ JNIEXPORT jstringJNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI(JNIEnv *, jobject);#ifdef __cplusplus } #endif #endif
可以看到java定義的JNI方法stringFromJNI()，對應在C/C++方法是Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI，名字很長，不過比較有規律，按照java_pacakege_class_method 形式來命名，這里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的關鍵字，表示此函數是要被JNI調用的。

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Signature:()Ljava/lang/String;

()表示函數的參數為空（這里為空是指除了JNIEnv *, jobject 這兩個參數之外沒有其他參數，JNIEnv*, jobject是所有jni函數必有的兩個參數，分別表示jni環境和對應的java類（或對象）本身），Ljava/lang/String; 表示函數的返回值是java的String對象。

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6.2? hello-jni.c

#include<string.h> #include<jni.h>/* This is a trivialJNI example where we use a native method* to return a new VM String. See thecorresponding 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 ! Compiled with ABI" ABI "."); }

這里只是實現了Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI方法，而 Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI方法并沒有實現，因為在HelloJni.java中只調用了stringFromJNI()方法，所以unimplementedStringFromJNI()方法沒有實現也沒關系，不過建議最好還是把所有java中定義的本地方法都實現了。

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Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI()函數只是簡單的返回了一個內容為 " Hello from JNI !? Compiled with ABI " ABI "." 的jstring對象（對應于java中的String對象）。

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6.3? Android.mk文件

LOCAL_PATH :=$(call my-dir)include$(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := hello-jni LOCAL_SRC_FILES :=hello-jni.cinclude$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

(1)??LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

一個Android.mk 文件首先必須定義好LOCAL_PATH變量。它用于在開發樹中查找源文件。在這個例子中，宏函數’my-dir’, 由編譯系統提供，用于返回當前路徑（即包含Android.mk file文件的目錄）。

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(2)??include$(CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統提供，指定讓GNU MAKEFILE為你清除許多LOCAL_XXX變量（例如 LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES,LOCAL_STATIC_LIBRARIES, 等等...),

除LOCAL_PATH 。這是必要的，因為所有的編譯控制文件都在同一個GNU MAKE執行環境中，所有的變量都是全局的。

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(3)??LOCAL_MODULE??? := hello-jni

編譯的目標對象，LOCAL_MODULE變量必須定義，以標識你在Android.mk文件中描述的每個模塊。名稱必須是唯一的，而且不包含任何空格。

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注意：編譯系統會自動產生合適的前綴和后綴，換句話說，一個被命名為'hello-jni'的共享庫模塊，將會生成'libhello-jni.so'文件。

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重要注意事項：

如果你把庫命名為‘libhello-jni’，編譯系統將不會添加任何的lib前綴，也會生成 'libhello-jni.so'，這是為了支持來源于Android平臺的源代碼的Android.mk文件，如果你確實需要這么做的話。

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(4)??LOCAL_SRC_FILES:= hello-jni.c

LOCAL_SRC_FILES變量必須包含將要編譯打包進模塊中的C或C++源代碼文件。注意，你不用在這里列出頭文件和包含文件，因為編譯系統將會自動為你找出依賴型的文件；僅僅列出直接傳遞給編譯器的源代碼文件就好。

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注意，默認的C++源碼文件的擴展名是’.cpp’. 指定一個不同的擴展名也是可能的，只要定義LOCAL_DEFAULT_CPP_EXTENSION變量，不要忘記開始的小圓點（也就是’.cxx’,而不是’cxx’）

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(5)??include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

BUILD_SHARED_LIBRARY表示編譯生成共享庫，是編譯系統提供的變量，指向一個GNU Makefile腳本，負責收集自從上次調用'include $(CLEAR_VARS)'以來，定義在LOCAL_XXX變量中的所有信息，并且決定編譯什么，如何正確地去做。還有 BUILD_STATIC_LIBRARY變量表示生成靜態庫：lib$(LOCAL_MODULE).a， BUILD_EXECUTABLE 表示生成可執行文件。

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6.4? Application.mk文件

APP_ABI := all

Application.mk用來描述你的工程下的native模塊, 一般放在$PROJECT/jni/Application.mk, 其中$PROJECT表示你的工程目錄，這樣就可以被ndk-build腳本文件找到

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APP_ABI

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在默認情況下，NDK會使用'armeabi' ABI 來生成二進制機器碼，這是基于ARMv5TE的浮點運算CPU，這可以通過使用此變量來選項不同的ABI(Application Binary Interface).

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例如:支持基于armv7 FPU指令集的設備:

APP_ABI :=armeabi-v7a

支持IA-32指令集：

APP_ABI := x86

同時支持三種：

APP_ABI := armeabiarmeabi-v7a x86

從NDK-r7版本后，同時支持三種還可以這樣寫：

APP_ABI := all

有關ABI更詳細的內容請參考文檔：docs/CPU-ARCH-ABIS.html。

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6.5? 編譯生成.so共享庫文件

進入工程hello-jni目錄下，用ndk-build編譯，生成libhello-jni.so，如下圖：

圖6

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7.?????生成apk

打開Eclipse導入HelloJni工程，重新編譯生成apk，libhello-jni.so共享庫會一起打包在apk文件內，在模擬器中看看運行結果：

圖7

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參考鏈接：

為何要用到NDK?

http://www.cnblogs.com/hibraincol/archive/2011/05/30/2063847.html

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總結用cygwin+eclipse+NDK編譯hellojni的詳細步驟，以及所遇到問題的解決方法

http://www.verydemo.com/demo_c131_i6149.html

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Eclipse .classpath文件淺談:

http://mx19841031.iteye.com/blog/225593

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NDK Application.mk使用手冊

http://www.oschina.net/question/565065_93983

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android应用---基于NDK的samples例程hello-jni学习NDK开发的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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