概述
注意:在 Windows 上运行 NDK 需要有 Cygwin 支持,个人建议使用 Ubuntu 为好 。
介绍:
Android SDK 是一个允许 Android 应用开发人员使用 C 或 C++源文件编译并嵌入到本机源代码中的应用程序包的一组工 具。
重要说明:
Android NDK 只能用于 android 1.5 以上版本
1. Android NDK 的目的:
Android 虚拟机允许你的应用程序源代码通过 JNI 调用在本地实现的源代码,简单的说,这就意味着:
—-你的应用程序将声明一个或多个用’native’关键字的方法用来指明它们是通过本地代码实现的 例如:
native byte[] loadFile(String filePath)
—-你必须提供包含实现这些方法的共享库(就是.so),将共享库打包到你的应用程序包 apk 中,这些库文件必须根据 标准的 Unix 约定来命名为 lib
libFileLoader.so
—-你的应用程序必须明确的装载这些库文件(.so文件),比如,在程序的开始装载它,只需要简单的添加几句源代码:
static {
System.loadLibrary(“FileLoader”);
}
注意:这里你不必再将前缀 lib 和后缀.so 写入。
Android NDK 对于 Android SDK 只是个组件,它可以帮你:
—-生成的 JNI 兼容的共享库可以在大于 Android1.5 平台的 ARM CPU 上运行
—-将生成的共享库拷贝到合适的程序工程路径的位置上,以保证它们自动的添加到你的 apk 包中(并且签名的)
—-在以后的版本中,我们将提供来帮助你的源代码通过远程 gdb 连接和尽可能多的源代码的信息。
而且,Android NDK 还提供:
—-一组交叉编译链(编译器、链接器等)来生成可以在 Linux,OS X 和 Windows (用 Cygwin )运行的二进制文件
—-一组与由 Android 平台提供的稳定的本地 API 列表的头文件
它们在 docs/STABLE-APIS.html 中有说明
重要提示:
记住,在以后的更新和发布平台中,Android 系统镜像中的大多数本地系统库并不是一成不变的,而是可以彻底改变, 甚至删除的
—-一个编译系统(build system)可以允许开发者写一个非常短的编译文件(build files)去描述哪个源代码需要编译,并且怎样编译。编译系统可以解决所有的 toolchain/platform/CPU/ABI 细节的问题。并且,较晚的 NDK 版 本中还添加了更多的可以不用改变开发者的编译文件的情况下的 toolchains,platforms,系统接口
2. Android NDK 的缺点
NDK 并不是一个可以编写通用的源代码并且可以在 Android 设备上运行的方法,你的应用程序还是需要使用 JAVA 程序,适当的处理系统事件来避免“应用程序没有反应”的对话框或者处理 Android 应用程序的生命周期
注意:可以适当的在源代码中写一个复杂的应用程序,用于启动/停止一个小型的“应用程序包”
强烈建议很好地理解的 JNI,因为许多操作在这种环境要求的开发人员,都采取具体的行动,不一定在常见典型的本机代码。这些措施包括:
—-不能通过指针直接访问 VM 的对象。比如:你不能安全的得到一个指向 String 对象的 16 位 char 数组的循环遍历
—-需要显示引用管理本机代码时候要保持处理 JNI 调用之间的 VM 对象
NDK 在 Android 平台仅仅提供了有限的本地 API 和库文件的支持的系统头文件,然而一个标准的 Android 系统镜像包括许多本地共享库,这些都应该被考虑在更新和发行版本的可以彻底改变的实现细节
如果 Android 系统库没有明确的被 NDK 明确的支持,然后应用程序不应该依赖于它提供的,或者打破了将来在各种设备上的无线系统更新
选定的系统库将逐渐被添加到稳定的 NDK API 中
3. NDK开发实践
下面将给出一个怎样用 Android NDK 开发本地代码的粗略的概述
(1) 把本地代码放在 $PROJECT/jni/…下,比如将 hello.c 放到 apps/hello/jni/目录下
(2) 在你的 NDK 编译系统中在 $PROJECT/jni/Android.mk 来描述你的源代码
(3) 可选:在 $PROJECT/jni/Application.mk 到你的编译系统中来详细描述你的项目,尽管你开始的话不一定需要它, 但是它允许你使用更多的 CPU 或者覆盖编译器/链接器的标记(看 docs/APPLICATION-MK.html 了解更多细节)
(4) 从你的项目的目录开始通过运行”$NDK/ndk-build”来编译你的代码,或者从子目录开始
(5) 最后一步可以 copy,万一成功,剥离共享库的应用层序需要你的应用程序的项目根目录。然后你通过通常的方法来 生成最终的 apk
现在,开始一些更 的细节
① 配置 NDK
以前的发行版本需要你运行“build/host-setup.sh”脚本来配置你的 NDK。从 release 4(NDK r)以后就完全去除了这一步
② 放置 C/C++ 代码
假如我们创建的是 test 目录,创建的代码 hello.c
把 hello.c 放到 test/jni 目录下
这个项目的位置相当于你的 Android 应用程序项目的路径
这样你就很轻松的组织起来了你想要的 jni 的目录,这里项目目录的名字和结构不会影响到最终生成的 apk,所以 你不必用类似于 com.
注意,NDK 是支持 C 和 C++ 的,NDK 支持的 C++ 文件扩展名是’.cpp’,但是其他的扩展名也是可以被处理的 (看 docs/ANDROID-MK.html 了解更多)
它可以通过调整你的 Android.mk 文件来将源代码放在不同的位置
③ 创建一个 Android.mk 编译脚本
Android.mk 文件是一个小型的编译脚本,你可以在 NDK 编译系统中用它来描述你的源代码。更详细的描述在 docs/ANDROID-MK.html 中
总而言之,NDK 将你的源代码聚合到模块(modules)中,每个模块可以执行下列之一
—-一个静态库(lib
—-一个动态库(lib
你可以在 Android.mk 中定义多个模块,或者你可以编写多个 Android.mk 文件,每一个定义一个单独的模块
注意,单独的 Android.mk 也行被编译系统多次解析,以确定哪些变量没有被定义。
默认地,NDK 会通过如下的编译脚本去寻找
test/jni/Android.mk(存放位置)
如果你想定义 Android.mk 到子目录中,你需要在最高层的 Android.mk 中明确的包含它们,下面是一个帮助的方法可以实现这个功能。
include $(call all-subdir-makefiles)
它会将所有的在子目录中的 Android.mk 文件加入到当前编译文件的路径中
④ 写一个 Application.mk 编译文件(可选)
在你的编译系统中有一个 Android.mk 文件描述模块的同时,Application.mk 文件藐视你的应用程序本身。请看 docs/APPLICATION-MK.html 文档来理解这个文件允许我们做什么。这包括
—-你的应用程序需要模块的准确清单
—-CPU 架构生成机器代码
—-可选信息,你是否需要一个 release 或者 debug build,特殊的 C/C++ 编译器标志和其他适用于所有模块的 build
这个文件是可选文件:默认地,NDK 会提供一个对于所有的在你的 Android.mk(所有的 makefiles 都在里面)中的所有模块的简单编译并且指定默认的 CPU ABI
使用 Application.mk 有两种方法:
—-把它放到 test/jni/Application.mk,它就会自动的被’ndk-build’脚本找出来
—-把它放在 NDK/
这个方法是 Android NDK r4 以前的。现在仍然兼容。但是我们强烈建议你使用第一种方法,因为它更简单并且不用修改 NDK 安装树的目录。
再次看看 docs/APPLICATION-MK.html 对于它的完整说明
⑤ 调用 NDK 编译系统
用 NDK 编译成机器码的最好方法是使用”ndk-build”脚本,你还可以使用第二个,这取决于你早起常见的”$NDK/apps”子目录
在两种情况下,成功构建将 copy 应用程序所需的最终的已经剥离的二进制模块(即共享库)到应用程序的项目路径中(注意,未剥离的版本主要是用于调试目的,无需拷贝未剥离的二进制文件到设备中)
[1]:使用’ndk-build’命令
‘ndk-build’脚本位于NDK安装目录最顶层,可以直接被应用程序项目目录(你的AndroidManifest.xml文件所在位置)或者其他任何子目录
$ cd $PROJECT
$ $NDK/ndk-build(注意是 $NDK/ndkbuild,这是个命令) 将启动 NDK 的 build 脚本,它会自动探测您开发的系统和应用程序项目文件,以确定 build 设么
例如:
$ndk-build
$ndk-build clean à 清理生成的二进制文件
$ndk-build –B V=1 à 强制完全重新 build,显示命令
默认的,它期望的是可选文件 $PROJECT/jni/Application.mk 和必须的文件 $PROJECT/jni/Android.mk
成功的话,它讲话就复制生成的二进制模块(即共享库.so文件)到你的项目树中的适当位置。您可以在以后重新 build 完整的 Android 应用程序包或者通过“ant”命令,或者 ADT 插件。
可以看 docs/NDK-BUILD.html 来了解更多的信息
[2]:使用 $NDK/apps/
这种 build 方法是在 Android NDK r4 版本之前的,不过依然兼容现在的。我们强烈建议您尽可能的使用’ndk-build’,因为我们可能会删除在以后的 NDK 发行版本中的支持
① 创建一个子目录为 $NDK/apps/
② 在 $NDK/apps/
③ 进入到 NDK 安装目录,然后再输入如下的命令
$cd $NDK
注意:输入 cd $NDK 后,会自动跳到你设置的 ndk 的目录中
$make APP=
或
$make APP=
结果跟第一种方法一样,除了中间文件被放置到了 $NDK/out/apps/
4. 从新 build 你的应用程序包
在 NDK 生成的二进制文件后,你需要使用一般的方法来重新 build 你的 Android 应用程序包文件(apk),或者用“ant”命令或者 ADT 插件
有关详细信息,请参阅 Android SDK 的文档,新的.apk 会嵌入到您的共享库中,他们将自动提取安装时由系统安装的软件包到你的 Android 设备上
5. 调试支持
NDK 提供了一个服务脚本,名字叫”ndk-gdb”,很容易推出一个应用程序的本地调试会话。
本机调试仅仅能运行在 Android 2.2 或者更高版本,并且不需要 root 权限或者特权访问,所以可以随意调试你的应用程序。
有关详细信息,请阅读 DOCS / NDK- GDB.html。总括而言,本机调试
遵循这个简单的计划:
(1)确保您的应用程序调试(如设置机器人:调试“真”,在您的 AndroidManifest.xml)
(2) “NDK 构建”构建您的应用程序,然后安装在您的 设备/模拟器
(3)启动应用程序。
(4)运行“ndk-gdb”从你的应用程序项目目录。
你会得到一个 gdb 提示符。一个有用的列表,请参阅 GDB 用户手册命令。