AndroidNDK开发――教程

第10章AndroidNDK开发本章学习目标：了解AndroidNDK的用途掌握AndroidNDK编译环境的安装与配置方法掌握AndroidNDK的开发方法10.1NDK简介AndroidNDK（AndroidNativeDevelopmentKit）是一系列的开发工具，允许程序开发人员在Android应用程序中嵌入C/C++语言编写的非托管代码AndroidNDK优势解决了核心模块使用托管语言开发执行效率低下的问题允许程序开发人员直接使用C/C++源代码，极大的提高了Android应用程序开发的灵活性AndroidNDK不足增加程序的例如信号处理或物理仿真）使用非托管代码运行效率最高，复杂性，增加了程序调试的难度CPU运算量大和内存消耗较少的部分（因此并不是所有的核心部分都适合使用C/C++语言编写10.1NDK简介AndroidNDKAndroidNDK的版本是1.5，集成了交叉编译器，支持ARMv5TE处理器指令集、JNI接口和一些稳定的库文件AndroidNDK仅支持AndroidSDK1.5版本，因此1.0和1.1版本的应用程序不能够使用AndroidNDKAndroidNDK提供一系列的说明文档、示例代码和开发工具，指导程序开发人员使用C/C++语言进行库文件开发，并提供便捷工具将库文件打包到apk文件中10.2NDK编译环境AndroidNDK编译环境支持WindowsXP、Linux和MacOS，本书仅介绍Windows系统的编译环境配置方法Windows系统的编译环境配置方法下载AndroidNDK的安装包下载并安装Cygwin配置Cygwin的NDK开发环境测试开发环境是否可以正常工作10.2NDK编译环境下载AndroidNDK的安装包在Google的官方网站下载AndroidNDK的安装包，下载地址是，打开下载页面后选择的下载文件为android-ndk-1.5_r1-windows.zip10.2NDK编译环境下载AndroidNDK的安装包将下载的ZIP文件解压缩到用户的Android开发目录中，作者将AndroidNDK解压到E:\Android目录中，ZIP文件中包含一层目录，因此AndroidNDK的最终路径为E:\Android\android-ndk-1.5_r110.2NDK编译环境下载并安装CygwinAndroidNDK目前还不支持在Windows系统下直接进行交叉编译，因此需要在Windows系统下安装一个Linux的模拟器环境Cygwin，完成C/C++代码的交叉编译工作AndroidNDK要求GNUMake的版本高于或等于3.18，之前的版本并没有经过测试，因此需要安装较新版本的CygwinCygwin的最新版本可以到官方网站下载，也可以到中文的映像网站编译环境下载并安装Cygwin在Cygwin的安装过程中，需要将Devel下的gcc和make的相关选项选上，否则Cygwin将无法编译C/C++代码文件10.2NDK编译环境配置Cygwin的NDK开发环境在缺省情况下，Cygwin安装在C盘的根目录下，修改C:\cygwin\home\username\.bash_profile文件，username会根据用户使用的用户名称而变化在.bash_profile文件的结尾处添加如下代码上面的代码说明了AndroidNDK所在的目录，目录是e盘android/android-ndk-1.5_r1如果AndroidNDK安装在c盘的TestAndroid/android-ndk-1.5_r1中，则上面的代码则应该为ANDROID_NDK_ROOT=/cygdrive/e/android/android-ndk-1.5_r1exportANDROID_NDK_ROOTANDROID_NDK_ROOT=/cygdrive/c/TestAndroid/android-ndk-1.5_r1exportANDROID_NDK_ROOT10.2NDK编译环境测试开发环境是否可以正常工作首先启动Cygwin，然后切换到AndroidNDK/build目录中，运行host-setup.sh文件如果运行结果如下图，说明AndroidNDK的开发环境已经可以正常工作了AndroidNDK的编译环境已经安装配置完毕10.2NDK编译环境AndroidNDK的目录结构在android-ndk-1.5_r1目录中，包含5个子目录和2个文件apps目录是Android工程的保存目录，子目录hello-jni和tow-libs是NDK自带的两个示例目录build目录保存了交叉编译工具、编译脚本和配置文件docs目录是帮助文档的保存目录out目录是交叉编译的输出目录，保存输出的so文件(+)apps(+)hello-jni(+)tow-libs(+)build(+)docs(+)out(-).gitignore(+)sources(+)samples(+)hello-jni(+)tow-libs(-)Android.mk(-)GNUmakefile(-)README.TXT10.2NDK编译环境AndroidNDK的目录结构sources目录是C/C++源代码文件的保存目录，其下的hello-jni和tow-libs子目录，分别保存了NDK自带示例所需要的C/C++源代码文件GNUmakfile文件和README.TXT文件分别是make工具的配置文件和NDK的说明文件(+)apps(+)hello-jni(+)tow-libs(+)build(+)docs(+)out(-).gitignore(+)sources(+)samples(+)hello-jni(+)tow-libs(-)Android.mk(-)GNUmakefile(-)README.TXT10.2NDK编译环境AndroidNDK的目录结构docs目录中的帮助文件说明文件名说明INSTALL.TXTNDK的安装与配置说明文档OVERVIEW.TXTNDK的用途和使用范围的说明文档ANDROID-MK.TXTAndroid.mk文件的说明文档，Android.mk文件定义了需要编译的C/C++源代码APPLICATION-MK.TXTApplication.mk文件的说明文档，Application.mk文件定义了Android工程需要调用的C/C++源代码HOWTO.TXT关于NDK开发的一般性信息SYSTEM-ISSUES.TXT使用NDK开发时所需要注意的问题STABLE-APIS.TXTNDK头文件所支持的稳定的API类表10.2NDK编译环境AndroidNDK自带两个示例hello-jni和tow-libshello-jni是一个非常简单的例子，非托管代码实现了一个可以返回字符串的共享库，Android工程调用这个共享库获取字符串，然后显示在用户界面上tow-libs是稍微复杂一些的例子，使用非托管代码实现了一个数学运算的共享库，Android工程动态加载这个共享库，并调用其中的函数，函数功能是通过使用静态库实现的10.3NDK开发示例在进行NDK开发时，一般需要同时建立Android工程和C/C++工程，然后使用NDK编译C/C++工程，形成可以被调用的共享库，最后共享库文件会被拷贝到Android工程中，并被直接打包到apk文件中后面的内容将AndroidNdkDemo示例说明如何进行AndroidNDK开发AndroidNdkDemo是一个进行加法运算的示例，程序会随机产生两个整数，然后调用C语言开发的共享库对这两个整数进行加法运算，最后将运算结果显示在用户界面上10.3NDK开发示例AndroidNdkDemo示例的界面进行AndroidNDK开发一般要经过如下的步骤建立Application.mk文件建立Android工程建立Android.mk文件建立C源代码文件编译共享库模块10.3NDK开发示例建立Application.mk文件建立步骤在apps目录中建立应用程序目录，AndroidNdkDemo示例的应用程序目录为ndk-demo在ndk-demo目录中建立一个空目录project，这个目录以后会用来存放Android工程在ndk-demo目录中建立一个名为Application.mk的文件，用来描述Android工程将调用的共享库AndroidNdkDemo示例的目录结构(+)apps(+)ndk-demo(+)project(-)Application.mk10.3NDK开发示例建立Application.mk文件在进行NDK开发时，在应用程序目录中一定要有Application.mk文件，用来声明Android工程需要调用的非托管模块（如静态库或共享库）AndroidNdkDemo示例的Application.mk的代码如下第1行的变量APP_PROJECT_PATH表示Android工程所在的目录，在生产共享库文件后，APK将自动将共享库文件拷贝到app\libs\armeabi目录中，本示例将共享库文件拷贝到apps\ndk-demo\project\libs\armeabi目录中1.APP_PROJECT_PATH:=$(callmy-dir)/project2.APP_MODULES:=add-module10.3NDK开发示例建立Application.mk文件第2行代码中的变量APP_MODULES表示Android工程需要调用的非托管模块，如果存在多个非托管模块，使用空格进行分隔。本示例调用的非托管模块为add-module，对应在后面涉及的Android.mk文件Application.mk的变量说明变量强制使用说明APP_PROJECT_PATH是Android工程所在的目录APP_MODULES是Android工程需要调用的非托管模块APP_OPTIM否指定优化等级，包含两个等级debug和release，release是缺省设置。debug生产非优化代码，更加易于调试APP_CFLAGS否编译C代码时所传递的编译器标志APP_CXXFLAGS否编译C++代码时所传递的编译器标志APP_CPPFLAGS否编译C/C++代码时所传递的编译器标志10.3NDK开发示例建立Android工程在project目录中建立Android工程时，需要取消复选框“Usedefaultlocation”，并指定预先建立的project文件夹作为工程文件夹在建立AndroidNdkDemo工程后，修改main.xml文件，添加一个id为display的TextView和一个id为add_btn的Button按钮10.3NDK开发示例建立Android工程程序中的生产随机数和调用的代码在AndroidNdkDemo.java文件中，下面是AndroidNdkDemo.java文件的核心代码1.publicclassAndroidNdkDemoextendsActivity{[e-mail](BundlesavedInstanceState){4.super.onCreate(savedInstanceState);5.setContentView(R.layout.main);6.finalTextViewdisplayLable=(TextView)findViewById(R.id.display);7.Buttonbtn=(Button)findViewById(R.i