Android 学习笔记——利用JNI技术在Android中调用、调试C++代码

在Android中调用C++其实就是在Java中调用C++代码，只是在windows下编译生成DLL，在Android中会生成Linux系统下的.so文件（好吧，其实我基本没用过Linux）。
没写过JNI的可以看看我之前的博客（Windows下利用Visual Studio开发的过程）：http://cherishlc.iteye.com/admin/blogs/1328136

以及自动生成工具swig的使用方法（数组的支持不好！其他挺方便）：http://cherishlc.iteye.com/admin/blogs/1689224

另外推荐一篇非常不错的NDK博文，（配置忽略，主要是各种数据的传递，下代码看看吧）http://vaero.blog.51cto.com/4350852/782787
扯远了，下面来看看真正在Android中的开发过程。

1、下载ADT及NDK

• 下载ADT (Android Developer Tools) Bundle：http://developer.android.com/sdk/index.html
• 下载NDKhttp://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

其中ADT中包含了Eclipse及google的开发套件，不用写C++的下载ADT就足够了。
NDK则是包含了GCC的编译器，以及各个平台（arm，X86，MIPS）的相关头文件，交叉编译的一些平台相关文件等。

2、在ADT中配置NDK路径
解压NDK压缩包到任意路径，按下图在ADT中（也即ADT解压后的Eclipse文件下的Eclipse中）设置NDK的路径。
设置方法如下图所示：


3、创建含有本地代码的Android Project

该过程分为以下两步：

• 创建普通的Android Application工程（注意最小支持的API版本要不小于14）
• 加入本地代码支持

具体过程如下图所示：
创建工程：


加入本地代码支持：


完成情况：


点击菜单栏Project->Build All命令进行编译。


注意：如果之前最小支持的API版本要不小于14，将出现编译错误。“Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-14 is larger than android:minSdkVersion 7 in ./AndroidManifest.xml”

解决方法如下：
打开AndroidManifest.xml，切换到源文件视图，将minSdkVersion 改为14以上：


4、编写Java端代码和C++端代码
Java端，注意不要继承自Android中的类，否则javah编译头文件时要指定android类路径。

package com.lc.testndk2;
import android.util.Log;
public class NativeClass {
	//数组a中的每个元素都加上b，返回值为在C++中数据是否为a中数据拷贝得到的（按值拷贝还是传递指针）
    public static native boolean jniArrayAdd(int[] a, int b);
  // 在C++中创建Java中的int数组，其中元素为 数组a中的对应元素乘以b
    public static native int[] jnitArrayMul(int[] a,int b);
    static {
    	Log.i("NativeClass","before load library");
        System.loadLibrary("TestNDK2");//注意这里为自己指定的.so文件，无lib前缀，亦无后缀
        Log.i("NativeClass","after load library");  
    }
}

javah推荐两种方法：

• 使用我写的工具，含本地方法的类多时，一次编译完成：http://cherishlc.iteye.com/blog/1326893
• 在Eclipse中配置外部工具，配置方法参考自（同时也是讲Android中JNI配置方法的博客）：http://www.cnblogs.com/yemeishu/archive/2012/12/24/NDK%E5%BC%80%E5%8F%91.html

在Eclipse中配置javah外部工具方法为：


上图中最长的一行命令如下：

-v -classpath "${project_loc}/bin/classes" -d "${project_loc}/jni" ${java_type_name}

配置好之后：

点刚才配置好的javah工具，生成.h文件，然后：



Java端调用JNI方法的代码：
将MainActivity改为：

package com.lc.testndk2;

import java.util.Arrays;

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

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        TextView  tv = new TextView(this);     
		int[] array = new int[] { 1, 2,  3};	
		String str = "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);
		boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,				1);
		str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
		str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array);
		tv.setText(str);
        setContentView(tv);
    }
}

编写C++代码：
打开刚才系统生成的TestNDK2.cpp，修改成如下样子：

#include <jni.h>
#include "com_lc_testndk2_NativeClass.h"
#ifdef __cplusplus  //最好有这个，否则被编译器改了函数名字找不到不要怪我
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
 * Method:    jinArrayAdd
 * Signature: ([II)[I
 */JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jniArrayAdd(
		JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {

	jsize size = env->GetArrayLength(array);
//	jintArray sum=env->NewIntArray(2);

	jboolean isCopy;
	jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, &isCopy);
	for (int i = 0; i < size; i++)
		pArray[i] += b;
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
	//env->ReleasePrimitiveArrayCritical(sum,pSum,JNI_COMMIT);

	return isCopy;
}

/*
 * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
 * Method:    jnitArrayMul
 * Signature: ([II)[I
 */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jnitArrayMul(
		JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {

	jsize size = env->GetArrayLength(array);
	jintArray product = env->NewIntArray(size);
	jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, 0);
	jint* pProduct=(jint*)env->GetPrimitiveArrayCritical(product,0);
//	jintArray product = env->NewIntArray(size); //不能在这里创建！！因为上面的方法会使java进入critical region， 在这里创建的话虚拟机直接崩溃
	for (int i = 0; i < size; i++)
		pProduct[i] =pArray[i]* b;
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(product,pProduct,JNI_COMMIT);
	return product;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

5、配置生成的.so文件的目标平台
Java是跨平台的可是C++生成动态链接文件不是！！！同是Android，底层的CPU架构不同，动态链接文件也不同。。。好吧，这个我不知道原因。。。
于是乎，还得为不同的CPU创建不同的动态链接库文件，好在一行命令搞定~所有的动态链接一起打包，管他是哪个CPU，统统适用，Happy啊。
参考自：http://bbs.csdn.net/topics/390158301
过程如下：

再编译时会发现生成了对应以上四个平台的.so文件~~~


一切搞定，可以运行了！！！运行结果如下：



6、Java与C++联合调试
参见：http://blog.csdn.net/wjr2012/article/details/7993722

注意：

• C++的调试器有几秒的延迟才能启动好，也就是程序运行了一会儿才可以开始调试，所以要调试的代码一定要是几秒钟后才能调试！！！
• 断点设置在C++中才有效。。。

过程为：
右键点击工程文件， 在properties -> C/C++ Build中：

完了设置断点（只能在C++中）就可以启动调试了~~



好吧，，，调试怎么不灵光呢。。。再想想刚才的注意事项。。。好吧，早执行完了JNI代码了。。。
于是乎，修改MainActivity代码如下：

package com.lc.testndk2;

import java.util.Arrays;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

import android.annotation.SuppressLint;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

/**
 * @author LC
 *
 *完整的演示Android通过JNI调用C++代码的工程
 */
public class MainActivity extends Activity {

	TextView tv = null;
	int count = 0;
	Timer timer;

	 @SuppressLint("HandlerLeak")
	class MyHandler extends Handler{
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			if (tv != null) {
				tv.setText(msg.getData().getString("text"));
			}
			super.handleMessage(msg);
		}
	};
	
	Handler handle=  new MyHandler();
	
	
	class refreshTask extends TimerTask {

		@Override
		public void run() {
			try {
				count++;
				Log.i("MainActivity", "before call native code,count="
						+ count);
				int[] array = new int[] { count, -count, 2*count };

				String str = "第" + count + "次了\n";

				str += "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);

				boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,1);
				str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
				str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array)+"\n\n";

				str+="测试在C++中创建数组：\n";
				str +=  Arrays.toString(array)+"* 2 =";
				str+=Arrays.toString(NativeClass.jnitArrayMul(array, 2))+"\n\n";
				
				Message msg=new Message();
				Bundle b=new Bundle();
				b.putString("text", str);
				msg.setData(b);				
				handle.sendMessage(msg);
				
				Log.i("MainActivity", "after call native code");
			} catch (Exception e) {
				Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), e.toString());
				e.printStackTrace();
			}

		}
	};
	
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		tv = new TextView(this);
		tv.setText("我是初始值");
		setContentView(tv);
	}

	@Override
	protected void onPause() {
		Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onPuase()");
		timer.cancel();
		timer=null;
		super.onPause();
	}

	@Override
	protected void onResume() {
		Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onResume()");
		timer=new Timer();
		timer.scheduleAtFixedRate(new refreshTask(), 0, 1000);
		super.onResume();
	}

}

运行到断点的结果：

评论

13 楼 cherishLC 2014-04-14  

hrybird 写道

您好，我用ndk将之前windows下的2款软件都能成功编译和基本测试通过了，但始终没法进行调试，每次Debug As->Android Native Application操作后，就显示先编译成功，然后后面没反应了，不会显示虚拟器的界面。

是否可以帮忙看看，非常感谢。 QQ:285026198

不好意思啊，，我一年多没碰Android了。。。

12 楼 hrybird 2014-04-10  

您好，我用ndk将之前windows下的2款软件都能成功编译和基本测试通过了，但始终没法进行调试，每次Debug As->Android Native Application操作后，就显示先编译成功，然后后面没反应了，不会显示虚拟器的界面。

是否可以帮忙看看，非常感谢。 QQ:285026198

11 楼 天下无敌工作室 2013-12-03  

APP_ABI := all 即可！

10 楼 liuhe556 2013-10-24  

楼主辛苦了！非常感谢，你做了件非常有意义的事情！拜读了，受用了，收cang了！！！

9 楼 xianni1079054314 2013-09-24  

终于把项目做成了！灰常感谢！

8 楼 cherishLC 2013-08-26  

guoxinya86 写道

楼主你好，我下了附件，调试提示这个：
[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] gdbserver output:
[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] run-as: Package 'com.lc.testndk2' has corrupt installation

[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] Verify if the application was built with NDK_DEBUG=1

好久没整了，不好意思，不知道是不是要手动添加编译选项 NDK_DEBUG=1：http://blog.csdn.net/stalendp/article/details/8807603

7 楼 guoxinya86 2013-08-26  

楼主你好，我下了附件，调试提示这个：
[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] gdbserver output:
[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] run-as: Package 'com.lc.testndk2' has corrupt installation

[2013-08-26 14:06:56 - TestNDK2] Verify if the application was built with NDK_DEBUG=1

6 楼 wqchen 2013-08-23  

nice，喜欢这类让初学者明白的文章

5 楼 cherishLC 2013-07-23  

萧_瑟 写道

您好，请问怎么利用这个工具编译C项目呢，我的一直编译不成功。错误：Error: Program "make" is not found in PATH   按照网上说的，也装了MinGW，也设置了系统变量，可是Ctrl+B 编译还是这个错误。你知道怎么建一个简单的C项目吗？

呃， 写完这文章就没再整这东西了，ADT或NDK是直接包含C++编译工具的吧；
要是只在windows下开发 看看是不是eclipse中windows->preference下的C++工具中没设置路径?

4 楼 萧_瑟 2013-07-16  

您好，请问怎么利用这个工具编译C项目呢，我的一直编译不成功。错误：Error: Program "make" is not found in PATH   按照网上说的，也装了MinGW，也设置了系统变量，可是Ctrl+B 编译还是这个错误。你知道怎么建一个简单的C项目吗？

3 楼 lucherr 2013-07-16  

不错，谢谢分享，写的很棒！

2 楼 cherishLC 2013-01-07  

yingxiaosan 写道

很详细，辛苦啊辛苦，受教了！！！

谢谢支持~

1 楼 yingxiaosan 2013-01-05  

很详细，辛苦啊辛苦，受教了！！！