Android开发笔记 ——（4）NDK开发（eclipse）

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Android开发笔记 ——（4）NDK开发（eclipse）

2021-12-22 12:43:01

所属地广东省

0、前言

ndk的开发，可以简单理解为c代码和java代码互调；

1、常见逻辑就是java通过loadLibrary方法和声明native方法加载c函数库和对应函数；
2、c代码编写对应函数，如果是静态注册的方法，那么根据java生成的.h头文件来编写c代码;
3、如果是动态注册的方法，那么通过JNInativeMethod/registerNatives/JIN_onload加载c函数。

1、jni

全称：java native interface
作用：用于java代码和C++、c代码的交互（代码混编）；
分类使用：Jni静态注册、jni动态注册

2、静态注册

作用：绑定java方法和C/C++方法的方式之一；

java层操作和c层操作以及整体编译流程：

-定义被native修饰的方法
-根据java代码生成.h头文件（javah -jni 类的包名路径）
-编写C/C++代码，导入.h头文件，实现我们.h头文件中方法
-编写（配置）两个mk文件：application.mk/android.mk
-通过ndk-build生成so文件；
-java代码中加载so文件（system.loadlibrary）
-补充：获取so库的名称
1. -libs文件下去头去尾（头：lib；尾：.so）;
2. -在android.mk直接复制模块名称；

java层：

public class MainActivity extends Activity {
	
	//1.调用c层的一个字符串；
	public String ZD = "我是ZD";
	
	//2.java层调用C层，从c调用java层的普通和静态字段
	public static String ZD1 = "我是静态ZD";
	private static Context context;
	
	//2.java层调用C层，从c调用java层的普通和静态方法
	public void mothod(){
		 Toast.makeText(this,"我是普通方法" , 1).show();
	}
	public static void staticmothod(){
		 Toast.makeText(context,"我是静态方法" , 1).show();
	}
	
	static{
		System.loadLibrary("JNIstudy");
	}
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //context=this;
        Toast.makeText(this,Getstring() , 1).show();

        Toast.makeText(this,GetstrZD(), 1).show();
        Toast.makeText(this,GetstrstaticZD() , 1).show();
        javatoc();

    }

   public native String GetstrZD();
   public native String GetstrstaticZD();
   public native String Getstring();

   public native void javatoc();

   public String getstring1(){
		return null;};

}

根据java生成的.h头文件

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_jinstudy_MainActivity */

#ifndef _Included_com_example_jinstudy_MainActivity
#define _Included_com_example_jinstudy_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_jinstudy_MainActivity
 * Method:    GetstrZD
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_GetstrZD
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_example_jinstudy_MainActivity
 * Method:    GetstrstaticZD
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_GetstrstaticZD
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_example_jinstudy_MainActivity
 * Method:    Getstring
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_Getstring
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_example_jinstudy_MainActivity
 * Method:    javatoc
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_javatoc
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

c代码：

#include <JNIstudy.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_Getstring
  (JNIEnv *env, jobject obj){
	//类型转换 NewStringUTF(env，字符串)
	 jstring str= (*env)->NewStringUTF(env, "hello NDK");

	return str;

}
//调用java层普通字段
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_GetstrZD
  (JNIEnv *env, jobject obj){
	//1.获取类
	//FindClass:第一个env，第二个：字段所在类的路径（点换成斜杠）
	jclass    _jclass = (*env)->FindClass(env,"com/example/jinstudy/MainActivity");
	//2.获取字段ID
	//GetFieldID:第一个env，第二个FindClass的返回值，第三个java层字段的名称，第四个java层字段的签名
	 jfieldID  _jfieldID = (*env)->GetFieldID(env, _jclass, "ZD", "Ljava/lang/String;");
	 //3.获取字段
	 //GetObjectField:第一个env，第二个obj，第三个GetFieldID的返回值
	 jobject   str= (*env)->GetObjectField(env, obj, _jfieldID);
	return str;
}

//调用java层静态字段
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_GetstrstaticZD
  (JNIEnv *env, jobject obj){
	//1.获取类：FindClass（）
	jclass _jclass = (*env)->FindClass(env,"com/example/jinstudy/MainActivity");
	//2.获取静态字段ID
	jfieldID  _jfieldID= (*env)->GetStaticFieldID(env, _jclass, "ZD1","Ljava/lang/String;");
	//3.获取静态字段
	//GetStaticObjectField:第一个env，第二个是类,既FindClass的返回值，第三个参数GetStaticFieldID的返回值
	jobject  str= (*env)->GetStaticObjectField(env, _jclass, _jfieldID);

	return str;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jinstudy_MainActivity_javatoc
  (JNIEnv *env, jobject obj){

	jclass _jclass = (*env)->FindClass(env,"com/example/jinstudy/MainActivity");
	//1，调用普通方法
	//GetMethodID:第一个env,第二个FindClass返回值，第三个java层方法的名称，第四个java层方法的签名（参数+返回值）
	jmethodID _jmethodID = (*env)->GetMethodID(env, _jclass, "mothod", "()V");
	//CallVoidMethod:第一个env，第二个obj,第三个GetMethodID的返回值
	(*env)->CallVoidMethod(env, obj, _jmethodID);

	//2，调用静态方法
	jmethodID  _jmethodID1 = (*env)->GetStaticMethodID(env, _jclass, "staticmothod", "()V");

	(*env)->CallStaticVoidMethod(env, _jclass, _jmethodID1);
}

3、动态注册

作用：.绑定java方法和C/C++方法的方式之一
流程：

-java中定义native的方法
-创建C++代码代码，导入头文件；
1. -编写（配置）两个mk文件：application.mk/android.mk
-JNInativeMethod:绑定java方法和C/C++的方法
-registerNatives（4个参数）：注册java层相应的类以及方法
-使用jni.h中JNI_onload进行判断：注册是否成功（JIN_onload：系统调用，相当于java中的psvm：public static void main）
-ndk-build生成so，
-java代码中加载so文件（system.loadlibrary）

java层代码，跟静态注册其实是一样的逻辑：

public class MainActivity extends Activity {
	
	private EditText first;
	private EditText second;
	
	private Button add;
	private Button sub;
	private Button mul;
	private Button div;
	
	//编辑框的值
	private float one;
	private float two;

	static{
		System.loadLibrary("jisuanqi");
	}
	
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        init();


        //运算
        yunsuan();

    }

	private void yunsuan() {
		// TODO Auto-generated method stub
		OnClickListener cl=	new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				// TODO Auto-generated method stub
				switch (v.getId()) {
				
				case R.id.add:
					 //获取编辑框的值
			        one=Float.parseFloat(first.getText().toString());
			        two=Float.parseFloat(second.getText().toString());
					Toast.makeText(MainActivity.this, add(one, two)+"", 1).show();
					
					break;
					
				case R.id.sub:
					 //获取编辑框的值
			        one=Float.parseFloat(first.getText().toString());
			        two=Float.parseFloat(second.getText().toString());
					Toast.makeText(MainActivity.this, sub(one, two)+"", 1).show();
					break;
					
				case R.id.mul:
					 //获取编辑框的值
			        one=Float.parseFloat(first.getText().toString());
			        two=Float.parseFloat(second.getText().toString());
					Toast.makeText(MainActivity.this, mul(one, two)+"", 1).show();
					break;
					
				case R.id.div:
					 //获取编辑框的值
			        one=Float.parseFloat(first.getText().toString());
			        two=Float.parseFloat(second.getText().toString());
					Toast.makeText(MainActivity.this, div(one, two)+"", 1).show();
					break;

				default:
					break;
				}
			}
		};
		
		add.setOnClickListener(cl);
		sub.setOnClickListener(cl);
		mul.setOnClickListener(cl);
		div.setOnClickListener(cl);
		
	}

	private void init() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//编辑框的绑定
		first=(EditText) findViewById(R.id.editText1);
		second=(EditText) findViewById(R.id.editText2);
	
		//按钮的绑定
		add=(Button) findViewById(R.id.add);
		sub=(Button) findViewById(R.id.sub);
		mul=(Button) findViewById(R.id.mul);
		div=(Button) findViewById(R.id.div);
	}

    public native float add(float one,float two);
    public native float sub(float one,float two);
    public native float mul(float one,float two);
    public native float div(float one,float two);



}

c代码：

#include <jni.h>

//实现java层被native修饰的方法
jfloat addc(JNIEnv* env,jobject obj ,jfloat a,jfloat b){
	return a+b;
}

jfloat subc(JNIEnv* env,jobject obj ,jfloat a,jfloat b){
	return a-b;
}

jfloat mulc(JNIEnv* env,jobject obj ,jfloat a,jfloat b){
	return a*b;
}

jfloat divc(JNIEnv* env,jobject obj ,jfloat a,jfloat b){
	return a/b;
}

//绑定java方法和C方法的关系
JNINativeMethod nativeMethon[]={

		{"add","(FF)F", (void*)addc},
		{"sub","(FF)F", (void*)subc},
		{"mul","(FF)F", (void*)mulc},
		{"div","(FF)F", (void*)divc}
};

//注册相应的类以及方法；
jint registerNatives(JNIEnv* env){
	//    jclass      (*FindClass)(JNIEnv*, const char*);
	jclass   _jclass = (*env)->FindClass(env, "com/example/jisuanqi1/MainActivity");

	//RegisterNatives,注册方法；
	//第一个、第二个：env，clazz;第三个：定义的数组名；第四个：数组元素的个数
	//    jint        (*RegisterNatives)(JNIEnv*, jclass, const JNINativeMethod*,jint);
	 if((*env)->RegisterNatives(env, _jclass, nativeMethon,sizeof(nativeMethon)/sizeof(nativeMethon[0]))!=JNI_OK)
	 {
		 return JNI_ERR;
	 }
	return JNI_OK; //#define JNI_OK          (0)         /* no error */
}

//动态注册
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
	JNIEnv* env;


	 if( (*vm)->GetEnv(vm, (void**)&env, JNI_VERSION_1_4)!=JNI_OK){
		 return JNI_ERR;
	 }

	if(registerNatives(env)!=JNI_OK){
		 return JNI_ERR;
	}

	return JNI_VERSION_1_4;	//必须返回这个值

}

4、总结：

4.1 静态注册和动态注册比较

静态注册：

编写不方便，jni方法名必须遵守规则且名字很长；
过程较多，效率低
不安全，

动态注册：

流程清晰可控
效率更高，安全
JIN_onload

4.2 NDK开发总结

关于头文件：

静态注册：
创建了4个文件：.c、.h、.mk、.mk
JNIstudy.c：#inude < .h>
各种代码的实现：实现java层被native修饰的方法
JNIstudy.h：#include <jni.h>、#include <number.h>、#include <String.h>
mk：配置文件；
捋一捋这句话：在.c文件里面导入包含jni.h头文件的 JNIstudy.h头文件
动态注册
创建了3个文件：.c、.mk、.mk
.c：#include <jni .h>
各种代码的实现：实现java层被native修饰的方法
mk：配置文件；

# Android开发

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