【Android 内存优化】libjpeg-turbo 函数库交叉编译与使用 ( 交叉编译脚本编写 | 函数库头文件拷贝 | 构建脚本配置 | Android Studio 测试函数库 )

一、交叉编译 Shell 脚本参考

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交叉编译脚本参考 : 之前已经做过两个函数库的交叉编译脚本 , FFMPEG 和 x264 开源库 , 而且都是使用 configure 生成 Makefile 文件 ;

① FFMPEG 函数库的交叉编译脚本 : 【Android FFMPEG 开发】FFMPEG 交叉编译配置 ( 下载 | 配置脚本 | 输出路径 | 函数库配置 | 程序配置 | 组件配置 | 编码解码配置 | 交叉编译配置 | 最终脚本 ) 十一、交叉编译配置 Shell 脚本 ( 重点 )

② x264 函数库的交叉编译脚本 : 【Android RTMP】Android Studio 集成 x264 开源库 ( Ubuntu 交叉编译 | Android Studio 导入函数库 ) 二、 x264 交叉编译

参考上述交叉编译脚本 , 编写 libjpeg-turbo 函数库 的交叉编译脚本 ; ( 上述编译脚本仅做参考 )

发现 libjpeg-turbo 源码路径下的 BUILDING.md 文件中有预置好的交叉编译脚本示例 ;

二、NDK r16b 版本配置

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NDK 配置 : 交叉编译 libjpeg-turbo 只能使用 NDK r16b 或者之前的版本 , 这里使用 r16b 版本 ;

① NDK 官方主页 : 点击该链接进入界面

② NDK 下载地址 : 点击该链接进入界面

③ 停止维护版本下载地址 : 旧版本 NDK 下载地址 , 这里在该地址中下载 Android NDK，修订版 16b（2017 年 12 月）版本 , 编译要求使用 NDK r16b 或者之前的版本 ;

④ 直接下载地址 : android-ndk-r16b-linux-x86_64.zip , 这是 Linux 64 位 NDK 下载地址 ;

三、libjpeg-turbo 交叉编译 Shell 脚本

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1. 需要配置的选项 :

① NDK 路径 : /root/NDK/android-ndk-r16b , 将 NDK 下载后 , 解压的路径 ;

② 交叉编译工具链 : gcc , 官方让在 gcc , g++ , clang 中三选一 ; 这是 C 语言项目 , 选择 gcc 即可 ;

③ 最低 Android 版本 : 16 即可 , 基本没有低于 16 版本的手机 ;

④ 编译结果输出目录 : /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5/android

⑤ 源文件目录 : /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5

2. 替换上述配置 , 生成下面的配置文件 :

# 设置 NDK 的目录 , 这里使用 ndk-r16b 版本
NDK_PATH=/root/NDK/android-ndk-r16b

# 设置 NDK 的交叉编译工具链 , 这里特别注明 , 只能使用 NDK r16b 或者之前的版本 
TOOLCHAIN=gcc

# Android 的最低兼容版本 
ANDROID_VERSION=16

# 进入最终编译生成编译结果目录
cd /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5/android

# 设置 源码目录 最后的 /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5 就是源文件所在目录
cmake -G"Unix Makefiles" \
  -DANDROID_ABI=armeabi-v7a \
  -DANDROID_ARM_MODE=arm \
  -DANDROID_PLATFORM=android-${ANDROID_VERSION} \
  -DANDROID_TOOLCHAIN=${TOOLCHAIN} \
  -DCMAKE_ASM_FLAGS="--target=arm-linux-androideabi${ANDROID_VERSION}" \
  -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=${NDK_PATH}/build/cmake/android.toolchain.cmake \
  /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5
make

四、执行 libjpeg-turbo 交叉编译 Shell 脚本 开始编译

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1. 创建编译脚本 : 在 /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5 目录下创建 build.sh , 将上述 交叉编译 Shell 脚本信息拷贝到该文件中 ;

2. 修改权限 , 然后执行编译脚本 :

$ chmod -R 777 build.sh
$ ./build.sh

3. 生成的静态库与头文件查看 : 服了 , 编译后的结果都散的 , 不像 FFMPEG , x264 等 , 编译后 , 头文件都在 include 中 , 静态库 动态库都整整齐齐的放在对应文件中 ;

① 静态库 : 静态库在 /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5/android 目录中生成 ;

② 头文件 : 需要自己去源码中找头文件 , 有些在 /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5/android 目录中 , 有些在 /root/picture_compress/libjpeg-turbo-2.0.5/ 目录中 , 下图中画红框的拷贝出来 ;

③ 项目里扒 : 嫌麻烦的直接从 GitHub 中的 PictureCompress 项目 里面扒也可以 ;

五、拷贝函数库头文件到 Android Studio

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1. 拷贝静态库 : 将上述函数库 libturbojpeg.a 拷贝到 src/main/cpp/libs/armeabi-v7a 目录中 ;

2. 拷贝头文件 : 将上述 jconfig.h , jerror.h , jmorecfg.h , jpeglib.h , turbojpeg.h 头文件拷贝到 src/main/cpp/include 目录中 ;

3. 拷贝结果展示 :

六、Android Studio 工程配置 CMakeLists.txt 构建脚本

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配置构建脚本 : 配置 src/main/cpp/CMakeLists.txt 构建脚本 ;

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # 函数库名称
        native-lib
        # 动态库类型
        SHARED
        # 源文件
        native-lib.cpp)

find_library( # 日志库
        log-lib
        log )

find_library( # JNI 图形库
        jnigraphics-lib
        jnigraphics )

# 设置头文件搜索路径
include_directories(include)

# 通过设置编译选项, 设置函数库的搜索路径
# 此处的 ANDROID_ABI 是在
# build.gradle android->defaultConfig->externalNativeBuild->cmake
# 下的 abiFilters 中设置
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -L${CMAKE_SOURCE_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}")

target_link_libraries( # 链接动态库
        native-lib

        # 查找到的 libturbojpeg 静态库
        turbojpeg

        ${log-lib}
        ${jnigraphics-lib} )

七、Android Studio 工程配置 build.gradle 构建脚本

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在 build.gradle 构建脚本中主要注意两个配置选项 :

① ARM 函数库的 CPU 架构 : abiFilters ‘armeabi-v7a’

② C/C++ 代码及函数库的构建脚本 : path “src/main/cpp/CMakeLists.txt”

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 29

    defaultConfig {
        applicationId "kim.hsl.pc"
        minSdkVersion 16
        targetSdkVersion 29
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"

        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                abiFilters 'armeabi-v7a'
            }
        }
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
            //version "3.10.2"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])

    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.1.0'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.1'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
}

八、测试 libjpeg-turbo 函数库

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在 native-lib.cpp 代码中 , 使用 libturbojpeg.a 函数库中的结构体 , 看是否可以使用 ;

#include <jni.h>
#include <string>
#include <jpeglib.h>
#include <android/bitmap.h>
#include <malloc.h>
#include <android/log.h>
#include <bitset>
#include <iosfwd>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_kim_hsl_pc_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv* env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";

    // 测试 libturbojpeg.a 函数库
    jpeg_compress_struct jcs;
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "JPEG", "jpeg_compress_struct jcs = %d", jcs.image_width);
    hello = hello + " , jpeg_compress_struct jcs = " + std::to_string(jcs.image_width);
    
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

经测试函数库可用 ;