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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

 

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 

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  收藏代码
  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: 

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  收藏代码
  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: 
Java代码  收藏代码
  1. package com.lc.testndk2;  

  2.   

  3. import java.util.Arrays;  

  4.   

  5. import android.app.Activity;  

  6. import android.os.Bundle;  

  7. import android.widget.TextView;  

  8.   

  9. public class MainActivity extends Activity {  

  10.   

  11.     @Override  

  12.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  

  13.         super.onCreate(savedInstanceState);  

  14.         TextView  tv = new TextView(this);       

  15.         int[] array = new int[] { 12,  3};      

  16.         String str = "数组,调用C++前" + Arrays.toString(array);  

  17.         boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,             1);  

  18.         str += "\n在C++中为副本?  " + isCopyOfArrayInCpp;  

  19.         str += "\n数组,调用C++后:" + Arrays.toString(array);  

  20.         tv.setText(str);  

  21.         setContentView(tv);  

  22.     }  

  23. }  




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  收藏代码
  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.   

  13.     jsize size = env->GetArrayLength(array);  

  14. //  jintArray sum=env->NewIntArray(2);  

  15.   

  16.     jboolean isCopy;  

  17.     jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, &isCopy);  

  18.     for (int i = 0; i < size; i++)  

  19.         pArray[i] += b;  

  20.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);  

  21.     //env->ReleasePrimitiveArrayCritical(sum,pSum,JNI_COMMIT);  

  22.   

  23.     return isCopy;  

  24. }  

  25.   

  26. /* 

  27.  * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass 

  28.  * Method:    jnitArrayMul 

  29.  * Signature: ([II)[I 

  30.  */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jnitArrayMul(  

  31.         JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {  

  32.   

  33.     jsize size = env->GetArrayLength(array);  

  34.     jintArray product = env->NewIntArray(size);  

  35.     jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, 0);  

  36.     jint* pProduct=(jint*)env->GetPrimitiveArrayCritical(product,0);  

  37. //  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  

  38.     for (int i = 0; i < size; i++)  

  39.         pProduct[i] =pArray[i]* b;  

  40.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);  

  41.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(product,pProduct,JNI_COMMIT);  

  42.     return product;  

  43. }  

  44.   

  45. #ifdef __cplusplus  

  46. }  

  47. #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  收藏代码
  1. package com.lc.testndk2;  

  2.   

  3. import java.util.Arrays;  

  4. import java.util.Timer;  

  5. import java.util.TimerTask;  

  6.   

  7. import android.annotation.SuppressLint;  

  8. import android.app.Activity;  

  9. import android.os.Bundle;  

  10. import android.os.Handler;  

  11. import android.os.Message;  

  12. import android.util.Log;  

  13. import android.widget.TextView;  

  14.   

  15. /** 

  16.  * @author LC 

  17.  * 

  18.  *完整的演示Android通过JNI调用C++代码的工程 

  19.  */  

  20. public class MainActivity extends Activity {  

  21.   

  22.     TextView tv = null;  

  23.     int count = 0;  

  24.     Timer timer;  

  25.   

  26.      @SuppressLint("HandlerLeak")  

  27.     class MyHandler extends Handler{  

  28.         @Override  

  29.         public void handleMessage(Message msg) {  

  30.             if (tv != null) {  

  31.                 tv.setText(msg.getData().getString("text"));  

  32.             }  

  33.             super.handleMessage(msg);  

  34.         }  

  35.     };  

  36.       

  37.     Handler handle=  new MyHandler();  

  38.       

  39.       

  40.     class refreshTask extends TimerTask {  

  41.   

  42.         @Override  

  43.         public void run() {  

  44.             try {  

  45.                 count++;  

  46.                 Log.i("MainActivity""before call native code,count="  

  47.                         + count);  

  48.                 int[] array = new int[] { count, -count, 2*count };  

  49.   

  50.                 String str = "第" + count + "次了\n";  

  51.   

  52.                 str += "数组,调用C++前" + Arrays.toString(array);  

  53.   

  54.                 boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,1);  

  55.                 str += "\n在C++中为副本?  " + isCopyOfArrayInCpp;  

  56.                 str += "\n数组,调用C++后:" + Arrays.toString(array)+"\n\n";  

  57.   

  58.                 str+="测试在C++中创建数组:\n";  

  59.                 str +=  Arrays.toString(array)+"* 2 =";  

  60.                 str+=Arrays.toString(NativeClass.jnitArrayMul(array, 2))+"\n\n";  

  61.                   

  62.                 Message msg=new Message();  

  63.                 Bundle b=new Bundle();  

  64.                 b.putString("text", str);  

  65.                 msg.setData(b);               

  66.                 handle.sendMessage(msg);  

  67.                   

  68.                 Log.i("MainActivity""after call native code");  

  69.             } catch (Exception e) {  

  70.                 Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), e.toString());  

  71.                 e.printStackTrace();  

  72.             }  

  73.   

  74.         }  

  75.     };  

  76.       

  77.       

  78.     @Override  

  79.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  

  80.         super.onCreate(savedInstanceState);  

  81.         tv = new TextView(this);  

  82.         tv.setText("我是初始值");  

  83.         setContentView(tv);  

  84.     }  

  85.   

  86.     @Override  

  87.     protected void onPause() {  

  88.         Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onPuase()");  

  89.         timer.cancel();  

  90.         timer=null;  

  91.         super.onPause();  

  92.     }  

  93.   

  94.     @Override  

  95.     protected void onResume() {  

  96.         Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onResume()");  

  97.         timer=new Timer();  

  98.         timer.scheduleAtFixedRate(new refreshTask(), 01000);  

  99.         super.onResume();  

  100.     }  

  101.   

  102. }  



运行到断点的结果: 

 

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