目的:
實(shí)現(xiàn)使用C++編寫代碼供Android工程調(diào)用,。C++代碼中可以使用STL庫,也可以使用常用的由源碼編譯生成的庫,,如PBC,。因?yàn)镻BC是基于GMP庫的,所以這里只記錄了GMP和PBC庫的編譯安裝方法,,其它庫的方法類似,。
特點(diǎn):
不使用集成的ndk-build功能,,不需要在jni目錄下寫c文件和mk文件,,而是從NDK中提取出交叉編譯toolchain,這樣可以在CodeBlocks等環(huán)境中建立獨(dú)立工程進(jìn)行C++代碼的開發(fā),,然后編譯生成動態(tài)庫交給Android工程來加載,。
準(zhǔn)備工作:
一個(gè)搭建好的Android開發(fā)環(huán)境(SDK),以及:
android-ndk-r9d-linux-x86_64.tar.bz2
gmp-6.0.0a.tar.bz2
pbc-0.5.14.tar.gz
這些都可以去各自的官網(wǎng)下載到,。
一,、搭建Android交叉編譯環(huán)境
解壓ndk開發(fā)包,并提取其中的toolchain到指定目錄:
- $ cd android-ndk-r9d/
- $ build/tools/make-standalone-toolchain.sh --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8 --platform=android-19 --system=linux-x86_64 --install-dir=$HOME/android-19-arm
參數(shù)說明:這里的toolchain參數(shù)指定的目標(biāo)是基于ARM的Android設(shè)備,,也可以根據(jù)需要改成基于x86或MIPS的Android設(shè)備,,具體的參數(shù)名可以參見android-ndk-r9d/toolchains目錄。參數(shù)platform設(shè)置為android-19,,指生成的工具鏈?zhǔn)轻槍ndroid 4.4版本的,,具體對應(yīng)關(guān)系可以查看android-ndk-r9d/docs/STABLE-APIS.html文件。參數(shù)system指的是本機(jī)系統(tǒng),,即運(yùn)行toolchain的環(huán)境,。這里將提取出來的toolchain安裝到了用戶主目錄下的android-19-arm文件夾,以后的工作都是在這個(gè)文件夾下進(jìn)行,,不再需要android-ndk-r9d目錄了,。
為toolchain添加環(huán)境變量,,在文件/etc/profile的最后加上:
- # android toolchain
- export TOOLCHAIN_HOME=$HOME/android-19-arm
- export PATH=$TOOLCHAIN_HOME/bin:$PATH
然后最好注銷一次,使環(huán)境變量生效(也可以用source /etc/profile,,但好像只對本終端有效「注:elementary OS Luna」)
測試:
- $ arm-linux-androideabi-gcc --version
二,、配置Codeblocks開發(fā)環(huán)境
打開Codeblocks,選擇Settings--Compiler,,選擇GNU GCC Compiler,,然后點(diǎn)Copy,這時(shí)會讓填寫新的編譯器的名字,,填寫GCC Toolchain For Android,。在Toolchain executables頁中,編譯器的安裝目錄選擇在第一步中創(chuàng)建的目錄(也就是$TOOLCHAIN_HOME所指向的目錄,,這里不能使用環(huán)境變量),,然后將下面的gcc、g++,、ar分別改成arm-linux-androideabi-gcc,、arm-linux-androideabi-g++和arm-linux-androideabi-ar,Debugger和Make不用改動,,保存,。
現(xiàn)在已經(jīng)配置好了codeblocks環(huán)境,創(chuàng)建工程時(shí),,需要選擇剛才創(chuàng)建的編譯器,,編譯出來的程序才能在Android中運(yùn)行。
可以新建一個(gè)名為testToolchain的控制臺程序來測試一下,,選擇GCC Toolchain For Android編譯器,,然后編譯出來的可執(zhí)行程序是Android系統(tǒng)上的原生C++程序,在x86平臺上是不能運(yùn)行的,,可以傳到手機(jī)上之后,,使用adb shell或在手機(jī)上安裝諸如BTEP終端來運(yùn)行。在Ubuntu上用file命令也可以查看文件的信息:
- $ file testToolchain
- testToolchain: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), stripped
可以看出,,的確是生成了arm平臺的目標(biāo)程序,。
三、使用Codeblocks來開發(fā)動態(tài)庫并交給Android工程調(diào)用
Android工程:
在Android工程中(假設(shè)工程名為TestAndroidApp),,在需要調(diào)用C函數(shù)的地方聲明native函數(shù),,例如在MainActivity.java中聲明:
- public native String function_in_c_code();
運(yùn)行一下后生成對應(yīng)的class文件,然后打開終端,,切換到工程文件夾下的bin/classes目錄,,創(chuàng)建頭文件:
- $ javah com.example.testandroidapp.MainActivity
然后會在當(dāng)前目錄下生成com_example_testapp_MainActivity.h頭文件,里面有經(jīng)過java改造的C++函數(shù)的聲明方法,。
Codeblocks中:
創(chuàng)建一個(gè)動態(tài)庫工程(Shared library),,假設(shè)工程名為cMainProc,,編譯器選擇GCC Toolchain For Android,完成,。這時(shí)應(yīng)該先把剛才在Android中聲明的接口函數(shù)實(shí)現(xiàn),,然后在接口函數(shù)中就可以隨意調(diào)用自己寫的其它函數(shù)或者庫了。在CPP文件中,,首先包含剛才使用javah命令生成的頭文件,。可以用相對路徑引用它,,也可以把頭文件復(fù)制到當(dāng)前工程中,。然后按照頭文件中的聲明來創(chuàng)建接口函數(shù),在剛才的例子中,,應(yīng)該創(chuàng)建這樣一個(gè)函數(shù):
- jstring JNICALL Java_com_example_testandroidapp_MainActivity_function_1in_1c_1code
- (JNIEnv *env, jobject)
- {
- // todo: your code here.
- return env->NewStringUTF("Hello world.");
- }
因?yàn)橛蟹祷刂?,所以在上面的代碼中加了一個(gè)env變量,并調(diào)用java中的方法創(chuàng)建了一個(gè)jstring類型的字符串返回,。
可以通過直接包含相應(yīng)頭文件來使用STL庫,。如果需要使用其他通過源碼編譯的庫,那么需要先對其進(jìn)行交叉編譯,,然后將編譯后生成的頭文件和庫文件分別放到$TOOLCHAIN_HOME/sysroot/usr下的include和lib目錄中,,即可使用。頭文件直接包含即可,,庫文件最好使用對應(yīng)的靜態(tài)庫,。例如,使用PBC庫的話,,首先在代碼中#include <pbc/pbc.h>,,然后在工程的Link libraries里添加libgmp.a和libpbc.a,注意要帶上路徑,,這樣才會鏈接靜態(tài)庫,否則會使用動態(tài)庫,。
編譯這個(gè)工程,,會在bin/Debug或bin/Release下生成對應(yīng)的libcMainProc.so文件。將這個(gè)文件復(fù)制到Android工程的libs/armeabi文件夾下(也可以修改Codeblocks工程的輸出目錄,,直接將編譯出來的so文件放到Android工程中,,這樣更方便)。
Android工程:
在調(diào)用這個(gè)函數(shù)function_in_c_code()之前,,先加載剛才編譯的動態(tài)庫文件:
- static
- {
- System.loadLibrary("cMainProc");
- }
注意庫名中不帶“l(fā)ib”和擴(kuò)展名,,系統(tǒng)會自動尋找libcMainProc.so。然后就可以在java代碼中調(diào)用這個(gè)函數(shù)了:
- TextView t = (TextView)findViewById(R.id.textView1);
- t.setText("String from c++: " + function_in_c_code());
運(yùn)行效果示例:
四,、編譯安裝GMP和PBC庫
GMP庫的編譯稍復(fù)雜一些,,因?yàn)樵赾onfigure時(shí)要加上很多參數(shù),。解壓gmp-6.0.0a.tar.bz2,并按下面給出的參數(shù)執(zhí)行configure腳本,。如果有缺少的依賴項(xiàng),,則用apt-get安裝相應(yīng)的項(xiàng)后,重新執(zhí)行configure,,直到出現(xiàn)下面提示:
- $ ./configure --prefix=$TOOLCHAIN_HOME/sysroot/usr --enable-cxx --build=x86_64-pc-linux-gnu --host=arm-linux-androideabi MPN_PATH="arm/v6t2 arm/v6 arm/v5 arm generic" CFLAGS="-O2 -g -pedantic -fomit-frame-pointer -Wa,--noexecstack -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector -fno-strict-aliasing -finline-limit=64 -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfp"
- ......
- ......
- configure: summary of build options:
-
-
- Version: GNU MP 6.0.0
- Host type: arm-unknown-linux-androideabi
- ABI: standard
- Install prefix: /home/user/android-19-arm/sysroot/usr
- Compiler: arm-linux-androideabi-gcc -std=gnu99
- Static libraries: yes
- Shared libraries: yes
然后再編譯和安裝:
- $ make -j8
- $ make install
PBC庫相對比較簡單,,解壓pbc-0.5.14.tar.gz,執(zhí)行configure后編譯并安裝(在./configure階段同樣需要安裝依賴項(xiàng)并重新./configure,,直到顯示成功):
- $ cd pbc-0.5.14
- $ ./configure --prefix=$TOOLCHAIN_HOME/sysroot/usr --host=arm-linux-androideabi
- ......
- ......
- global build variables
- -----------------------------------------
- Mon May 12 14:00:00 CST 2014
- host info: arm-unknown-linux-androideabi
- optimized build: no
- compiler (CC): arm-linux-androideabi-gcc
- LDFLAGS:
- CPPFLAGS:
- CFLAGS: -Wall -W -Wfloat-equal -Wpointer-arith -Wcast-align -Wstrict-prototypes -Wredundant-decls -Wendif-labels -Wshadow -pipe -ffast-math -U__STRICT_ANSI__ -std=gnu99 -fomit-frame-pointer -O3
- LEX: flex
- AM_LFLAGS:
- LFLAGS:
- YACC: bison -y
- AM_YFLAGS:
- YFLAGS:
- -----------------------------------------
- $ make -j8
- $ make install
在使用PBC庫時(shí),,為了簡潔,建議鏈接PBC的靜態(tài)庫,,即libpbc.a,,同時(shí)要注意以下事項(xiàng):
1. 使用靜態(tài)庫時(shí)一定要鏈接所有用到的靜態(tài)庫。PBC庫用到了GMP庫,,因此除了libpbc.a外,,還應(yīng)引用GMP的靜態(tài)庫,即libgmp.a
2. 鏈接多個(gè)靜態(tài)庫時(shí),,一定要注意順序,,即最底層的庫排在最后面。在這里是PBC里用到了GMP的函數(shù),,因此需要先鏈接PBC,,再鏈接GMP,否則會出錯(cuò),。