Android提供NDK開發包來提供Android平臺的C++開發，用來擴展Android SDK的功能。主要包括Android NDK構建系統和JNI實現與原生代碼通信兩部分。一、Android NDK構建系統 1.1 構建庫 Android NDK的構建系統是基於GNU Make的。Andro ...

　　Android提供NDK開發包來提供Android平臺的C++開發，用來擴展Android SDK的功能。主要包括Android NDK構建系統和JNI實現與原生代碼通信兩部分。

一、Android NDK構建系統

1.1 構建庫

　　Android NDK的構建系統是基於GNU Make的。Android GNU Make系統除了需要一些內部的GNU片段外，還需要兩個文件：Android.mk和Application.mk。Android NDK源碼給了很多的例子，以HelloJni為例，Android.mk源碼：

#Android.mk必須以LOCAL_PATH變數開頭
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
#清除除了LOCAL_PATH以外的LOCAL_<name>變數，例如LOCAL_MODULE與LOCAL_SRC_FILES等
include $(CLEAR_VARS)
#每一個原生組件被稱為一個模塊
LOCAL_MODULE    := hello-jni
#源文件
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
#編譯為共用庫，即尾碼名為.so
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

　　Application.mk源碼：　

　#一般選擇APP_ABI := armeabi-v7a就夠了
　APP_ABI := all

　　為了建立可供主應用程式使用的模塊，必須將該模塊變成共用庫。按照上述必不可少的步驟，可以繼續編譯多個共用庫。

　　Android也可以編譯靜態庫（尾碼名為.a），但是實際的Android應用程式並不直接使用靜態庫，並且應用程式包中也不包含靜態庫。靜態庫可以用來構建共用庫。但是，當靜態庫與多個共用庫相連時，應用程式包中會包含靜態庫的多個副本，徒增應用程式包的大小。這種情況下，可以不構建靜態庫，而是將通用模塊作為共用庫建立起來，動態連接依賴模塊以消除重覆的副本。如下Android.mk實現的是共用庫之間的代碼共用。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

#第三方AVI庫
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avilib
LOCAL_SRC_FILES := avilib.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

#原生模塊1
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := module1
LOCAL_SRC_FILES := module1.c

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := avilib
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

#原生模塊2
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := module2
LOCAL_SRC_FILES := module2.c

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := avilib
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

1.2 Prebuilt庫

　　共用模塊編譯時要求有源代碼，為此Android提供了Prebuilt庫，以下場合，Prebuilt庫是非常有用的：

想在不發佈源代碼的情況下將你的模塊發佈給他人；
想使用共用模塊的預建版來加速構建過程。

　　其他構建系統變數：

　　LOCAL_CFLAGS:一組可選的編譯器標誌，在編譯C和C++源文件的時候會被傳送給編譯器；

　　LOCAL_CPP_FLAGS:一組可選的編譯器標誌，在只編譯C++源文件時被傳送給編譯器；

　　LOCAL_LDLIBS:鏈接標誌的可選列表，它主要用於傳送要進行動態鏈接的系統庫列表。如鏈接日誌庫：

　　LOCAL_LDFLAGS += -llog

　　APP_CPPFLAGS:編譯器標誌，在編譯任何模塊的C++源文件時這些標誌都會被傳送給編譯器。

　　nkd-build腳本命令：

ndk-build –C /project path
ndk-build –B
ndk-build clean

二、JNI實現與原生代碼通信

　　Java層代碼如下：

public class HelloJni extends Activity
{
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        TextView  tv = new TextView(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 native String  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 native String  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");
    }
}

　　JNI代碼如下，其中Java方法stringFromJNI不帶任何參數，但是原生方法帶兩個參數：

jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
                                                  jobject thiz )
{
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}

　　第一個參數JNIEnv是指向可用JNI函數表的藉口指針；第二個參數jobjects是HelloJni類實例的Java對象引用。

　　這裡註意C與C++代碼稍有不同，C代碼如下：

　　return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI ! ");

　　C++代碼如下：

　　return env->NewStringUTF("Hello from JNI ! ");

　　這是因為C++代碼中，JNIEnv實際上是一個C++類實例，JNI函數以成員函數的形式存在，因此JNI方法調用不要求JNIEnv實例作參數。

2.1 C/C++ 頭文件生成器：javah

　　JDK自帶一個名為javah的命令行工具，該工具由Java類文件的原始定義生成原生函數名及其參數列表，這樣程式員避免編寫繁雜多餘的定義。C/C++源文件只需要包含這個頭文件並提供原生方法實現。

　　javah的參數列表如下：

C:\Users\jiayayao>javah
用法:
  javah [options] <classes>
其中, [options] 包括:
  -o <file>                輸出文件 (只能使用 -d 或 -o 之一)
  -d <dir>                 輸出目錄
  -v  -verbose             啟用詳細輸出
  -h  --help  -?           輸出此消息
  -version                 輸出版本信息
  -jni                     生成 JNI 樣式的標頭文件 (預設值)
  -force                   始終寫入輸出文件
  -classpath <path>        從中載入類的路徑
  -cp <path>               從中載入類的路徑
  -bootclasspath <path>    從中載入引導類的路徑
<classes> 是使用其全限定名稱指定的
(例如, java.lang.Object)。

　　生成頭文件的命令行參數如下：

　javah -classpath bin/classes com.example.hellojni.Hellojni

2.2 數據類型

Java有兩種數據類型：基本數據類型和引用數據類型：基本數據類型中Java/JNI/C++的映射關係如下：

　　引用類型的類型映射關係如下：

　　引用類型以不透明的引用方式傳遞給原生代碼，而不是以原生數據類型的的形式呈現，因此引用類型不能直接使用和修改。JNI提供了與這些引用類型密切相關的一組API。

　　字元串操作：

// 創建字元串
jstring javaString;
javaString = (*env)->NewStringUTF(env, "hello world!");
// 記憶體溢出時，會返回NULL，註意判空

// 將Java字元串轉換成C字元串
const jbyte* str;
jboolean isCopy;
str = (*env)->GetStringUTFChars(env, javaString, &isCopy);
if (0 != str) {

}

// 釋放字元串
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, javaString, str);

　　數組操作：

// 創建數組
jintArray javaArray;
javaArray = (*env)->NewIntArray(env, 10);
if(0!=javaArray) {
    
}

// Get<Type>ArrayRegion函數將給定的基本Java數組複製到給定的C數組中
// 將Java數組區複製到C數組中
jint nativeArray[10];
(*env)->GetIntArrayRegion(env, javaArray, 0, 10, nativeArray);

// 從C數組向Java數組提交所做的修改
(*env)->SetIntArrayRegion(env, javaArray, 0, 10, nativeArray);

　　原生方法的記憶體分配超出了虛擬機的管理範圍，且不能用虛擬機的垃圾回收器回收原生方法中的記憶體。

　　原生代碼回到Java損耗性能，建議將所有需要的參數傳遞給原生代碼調用，而不是讓原生代碼回到Java中。

　　先記錄這麼多，以後接著補充。

Android的JNI調用