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利用JNI技术在Android中调用、调试C++代码

2013-07-07 23:00 513 查看

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）/article/4571578.html

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：/article/4395012.html
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：/article/8138812.html

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：