ubuntu下编译JNI程序

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

为何要用到NDK?

前段时间，工作中需要用android的应用程序访问android的根文件系统中的文件，但是由于应用程序的权限限制，无法访问这些文件，怎么办？所以这就要用到了NDK编程了，既用C/C++代码实现访问系统文件，并将其生成本地库，供android中的java代码调用，这样就可以在java代码中通过调用C/C++编写的库的接口来实现对系统文件的访问。

下面就介绍下Android NDK的入门学习过程：

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。

一、开发环境的搭建

a. 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。

b. 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

c. 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：

source /etc/environment

经过了上述步骤，在命令行下敲：

ndk-bulid

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 . Stop.

二、代码的编写

1.首先是写java代码

建立一个Android应用工程HelloJni，创建HelloJni.java文件：

HelloJni.java

/*
* 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.
*/
packagecom.example.hellojni;

importandroid.app.Activity;
importandroid.widget.TextView;
importandroid.os.Bundle;

public classHelloJni extendsActivity
{
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public voidonCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);

/* Create a TextView and set its content.
* the text is retrieved by calling a native
* function.
*/
TextView tv = newTextView( 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 nativeString stringFromJNI();

/* This is another native method declaration that is *not*
* implemented by 'hello-jni'. This is simply to show that
* you can declare as many native methods in your Java code
* as you want, their implementation is searched in the
* currently loaded native libraries only the first time
* you call them.
*
* Trying to call this function will result in a
* java.lang.UnsatisfiedLinkError exception !
*/
public nativeString 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.
*/
static{
System.loadLibrary( "hello-jni");
}
}

这段代码很简单，注释也很清晰，这里只提两点：:

static{
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。

publicnativeString stringFromJNI();
publicnativeString 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。

2. 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。

2.1 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 assets bin default.properties gen res src

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 assets bin default.properties gen jni res src

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"{
#endif
/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: stringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: com_example_hellojni_HelloJni
* Method: unimplementedStringFromJNI
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_unimplementedStringFromJNI
(JNIEnv *, jobject);

#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif

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/String;

()Ljava/lang/String;

()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/String; 表示函数的返回值是java的String对象。

2.2 编写相应的.c文件：

hello-jni.c

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，写个空函数也行啊。。。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，只是我还是习惯把不需要的文件给清理干净了。

3. 编译hello-jni.c 生成相应的库

3.1 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libfoo.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。

3.2 生成.so共享库文件 Android.mk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 assets bin default.properties gen jni libs obj res src
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni$ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : 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
armeabi
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs$cd armeabi/
braincol@ubuntu:~/workspace/android/NDK/hello-jni/libs/armeabi$ls
gdbserver gdb.setup libhello-jni.so

4. 在eclipse重新编译HelloJni工程，生成apk

在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：

按照以上方法是可以成功编译JNI的，但是刚开始的时候还是遇到一点小困难，然后就找找刚开始没有编译成功的原因啊，可是第二次就直接编译成功了，不知道什么原因，可能是什么地方写错了？

更多相关文章

随机推荐