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[转][android][利用JNI技术在Android中调用、调试C++代码]

IP云
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07/24
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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。

  1. package com.lc.testndk2;
  2. import android.util.Log;
  3. public class NativeClass {
  4. //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）
  5. public static native boolean jniArrayAdd(int[] a, int b);
  6. // 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
  7. public static native int[] jnitArrayMul(int[] a,int b);
  8. static {
  9. Log.i("NativeClass","before load library");
  10. System.loadLibrary("TestNDK2");//注意这里为自己指定的.so文件，无lib前缀，亦无后缀
  11. Log.i("NativeClass","after load library");
  12. }
  13. }

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：

  1. -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：

  1. package com.lc.testndk2;
  2. import java.util.Arrays;
  3. import android.app.Activity;
  4. import android.os.Bundle;
  5. import android.widget.TextView;
  6. public class MainActivity extends Activity {
  7. @Override
  8. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  9. super.onCreate(savedInstanceState);
  10. TextView  tv = new TextView(this);
  11. int[] array = new int[] { 1, 2,  3};
  12. String str = "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);
  13. boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,             1);
  14. str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
  15. str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array);
  16. tv.setText(str);
  17. setContentView(tv);
  18. }
  19. }

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

  1. #include <jni.h>
  2. #include "com_lc_testndk2_NativeClass.h"
  3. #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
  4. extern "C" {
  5. #endif
  6. /*
  7. * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
  8. * Method:    jinArrayAdd
  9. * Signature: ([II)[I
  10. */JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jniArrayAdd(
  11. JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {
  12. jsize size = env->GetArrayLength(array);
  13. //  jintArray sum=env->NewIntArray(2);
  14. jboolean isCopy;
  15. jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, &isCopy);
  16. for (int i = 0; i < size; i++)
  17. pArray[i] += b;
  18. env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
  19. //env->ReleasePrimitiveArrayCritical(sum,pSum,JNI_COMMIT);
  20. return isCopy;
  21. }
  22. /*
  23. * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
  24. * Method:    jnitArrayMul
  25. * Signature: ([II)[I
  26. */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jnitArrayMul(
  27. JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {
  28. jsize size = env->GetArrayLength(array);
  29. jintArray product = env->NewIntArray(size);
  30. jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, 0);
  31. jint* pProduct=(jint*)env->GetPrimitiveArrayCritical(product,0);
  32. //  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
  33. for (int i = 0; i < size; i++)
  34. pProduct[i] =pArray[i]* b;
  35. env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
  36. env->ReleasePrimitiveArrayCritical(product,pProduct,JNI_COMMIT);
  37. return product;
  38. }
  39. #ifdef __cplusplus
  40. }
  41. #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：

  1. package com.lc.testndk2;
  2. import java.util.Arrays;
  3. import java.util.Timer;
  4. import java.util.TimerTask;
  5. import android.annotation.SuppressLint;
  6. import android.app.Activity;
  7. import android.os.Bundle;
  8. import android.os.Handler;
  9. import android.os.Message;
  10. import android.util.Log;
  11. import android.widget.TextView;
  12. /**
  13. * @author LC
  14. *
  15. *完整的演示Android通过JNI调用C++代码的工程
  16. */
  17. public class MainActivity extends Activity {
  18. TextView tv = null;
  19. int count = 0;
  20. Timer timer;
  21. @SuppressLint("HandlerLeak")
  22. class MyHandler extends Handler{
  23. @Override
  24. public void handleMessage(Message msg) {
  25. if (tv != null) {
  26. tv.setText(msg.getData().getString("text"));
  27. }
  28. super.handleMessage(msg);
  29. }
  30. };
  31. Handler handle=  new MyHandler();
  32. class refreshTask extends TimerTask {
  33. @Override
  34. public void run() {
  35. try {
  36. count++;
  37. Log.i("MainActivity", "before call native code,count="
  38. + count);
  39. int[] array = new int[] { count, -count, 2*count };
  40. String str = "第" + count + "次了\n";
  41. str += "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);
  42. boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,1);
  43. str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
  44. str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array)+"\n\n";
  45. str+="测试在C++中创建数组：\n";
  46. str +=  Arrays.toString(array)+"* 2 =";
  47. str+=Arrays.toString(NativeClass.jnitArrayMul(array, 2))+"\n\n";
  48. Message msg=new Message();
  49. Bundle b=new Bundle();
  50. b.putString("text", str);
  51. msg.setData(b);
  52. handle.sendMessage(msg);
  53. Log.i("MainActivity", "after call native code");
  54. } catch (Exception e) {
  55. Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), e.toString());
  56. e.printStackTrace();
  57. }
  58. }
  59. };
  60. @Override
  61. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  62. super.onCreate(savedInstanceState);
  63. tv = new TextView(this);
  64. tv.setText("我是初始值");
  65. setContentView(tv);
  66. }
  67. @Override
  68. protected void onPause() {
  69. Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onPuase()");
  70. timer.cancel();
  71. timer=null;
  72. super.onPause();
  73. }
  74. @Override
  75. protected void onResume() {
  76. Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onResume()");
  77. timer=new Timer();
  78. timer.scheduleAtFixedRate(new refreshTask(), 0, 1000);
  79. super.onResume();
  80. }
  81. }

运行到断点的结果：