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

选择字号：超大标准 发布时间：2016-1-6 13:49:0 | 作者：admin | 0个评论 | 人浏览

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

博客分类：

JNI
Android

android

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。

Java代码  
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：

Cmdineclipse代码  
-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：

Java代码  
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：

C++代码  
#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：

Java代码  
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：

TestNDK2.rar (710.1 KB)
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