Android NDK 入门

前言
Android系统中的应用程序都是用Java开发的。Android NDK使我们能够在android上使用C/C++开发的原生代码。有两个理由使用NDK: 一是合理的重用现有的代码；二是在程序中某些关键的部分提高执行效率。
这里先讲几个符号的约定：
<project> - 你的Android应用程序工程的目录
<ndk> - 你的ndk安装的目录

捷径
这里先扯一句题外话 -- 如果你不需要使用NDK开发，只是需要使用第三方用NDK开发的库，那么你只需要这样做：
把第三方提供的libxxx.so放到你的<project>/libs/armeabi/下， 然后在程序随便什么地方中加入
static {
    System.loadLibray("xxx");
}
就可以使用该库了。

安装NDK
NDK的安装很简单：
1. 首先要将SDK升级至最新，然后下载ndk(可能要fanqiang，恩恩）将它解压到某个目录<ndk>下。
2. 运行： <ndk>/build/host-setup.sh
3. 如果成功的话就OK了，如果失败的话检查一下你是不是下载了正确的ndk版本（例如你的操作系统是linux而下载了windows版的ndk).

Java部分
现在我们用一个很简单的例子来说明NDK的使用。我们在eclipse中新建一个android工程，其中：
Project Name：jnitest
Build Target: Android 1.6
Application Name: JNI Test
Package Name: org.eshock.jnitest
Create Activity: JNITest

JNITest.java:

--------------------------------------------------------------------------------
package org.eshock.jnitest;

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

public class JNITest extends Activity {
   public native int plus (int x, int y);
  
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        int x = plus(1, 2);
        android.util.Log.d("jni", String.valueOf(x));
    }
  
    static {
       System.loadLibrary("mylib");
    }
}

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我们只是演示NDK，所以就不要界面了。在这个程序中，我们调用一个c语言编写的plus(int, int)函数来计算1+2的值，然后在log中打印它。这个库的名称叫做mylib。
要使用一个c语言的函数，需要在java中声明：
public native int plus(int x, int y);
这样java编译器就知道这个函数是外部库中实现的。

C部分

接下来我们使用C语言实现这个plus函数。
创建<project>/jni/mylib.c:

--------------------------------------------------------------------------------
#include <string.h>
#include <jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_org_eshock_jnitest_JNITest_plus( JNIEnv* env,
                                                  jobject thiz,
                                                  jint x,
                                                  jint y )
{
    return x + y;
}

--------------------------------------------------------------------------------
这里我们看到，mylib.c里的plus函数比java里面的plus函数的签名要复杂了很多，主要是plus前面增加了包名，函数中多了两个参数，以及所有的int变成了jint。关于c中类型与jni中类型的对应关系，可以参见jni的相关文档，例如core Java II中的最后一章。如果你不想去查阅文档，有一个方法：
首先随便在某个目录下创建一个文件JNITest.java:

--------------------------------------------------------------------------------
public class JNITest {
    public native int plus (int x, int y);
}

--------------------------------------------------------------------------------
然后在命令行下执行：
javac JNITest.java && javah JNITest
将生成一个文件JNITest.h:

--------------------------------------------------------------------------------
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class JNITest */

#ifndef _Included_JNITest
#define _Included_JNITest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class:     JNITest
* Method:    plus
* Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_JNITest_plus
(JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

--------------------------------------------------------------------------------
这里自动生成了java中native函数对应的签名，你可以在c代码中使用它。（记得修改包名）。

Android.mk和Application.mk
Android.mk是一个makefile，用来告诉NDK需要编译哪些文件，生成哪些模块。我们创建<jni>/Android.mk文件：

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

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := mylib
LOCAL_SRC_FILES := mylib.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

--------------------------------------------------------------------------------
其中LOCAL_PATH表示c源代码文件的位置；LOCAL_MODULE表示生成的共享库的名称；LOCAL_SRC_FILES代表c代码的文件。不需要把头文件列在里面；头文件的依赖关系是ndk自动计算的。

Application.mk的作用是告诉Android SDK需要哪些库文件。有了它，NDK就可以把库放在正确的位置。我们创建<project>/Application.mk:

--------------------------------------------------------------------------------
APP_PROJECT_PATH := $(call my-dir)
APP_MODULES      := mylib

--------------------------------------------------------------------------------
APP_PROJECT_PATH代表android工程所在目录，在本例中它被放在<project>中； APP_MODULES表示工程需要的库，如果有多个以空格分开。

编译共享库
由于ndk规定Application.mk必须放在<ndk>/apps/project_name，我们在<ndk>下创建一个符号连接：
ln -s <project> <ndk>/apps/jnitest
这样，我们就可以开始编译共享库了：
在<ndk>目录下运行：
make APP=jnitest

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Android NDK: Building for application 'jnitest'
Compile thumb : mylib <= apps/jnitest/jni/mylib.c
SharedLibrary : libmylib.so
Install        : libmylib.so => apps/jnitest/libs/armeabi

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可以看到编译成功，并在<project>/libs/armeabi/下生成了libmylib.so。

测试
在运行之前，首先确认一下你的工程里面各个文件都齐全，应该类似于这样：


然后测试，正常的话应该能看到log中有输出3.