Android Ndk开发入门（实现静态注册，动态注册）

Ndk开发过程遇到或大或小的问题，决定用一篇博客记录下来。同时为之后的逆向原生做准备。

开发环境

- android studio

- Ndk

步骤

1 准备native函数

2 生成头文件

3 编写native函数对应的c++或c程序

4 准备 Android.mk Application.mk文件

5 ndk -build生成so文件

在正式开发开始之前，我们先做一些准备工作，在android studio 准备两个使用插件帮我们简化，javah -jni生成头文件，以及ndk -build生成so文件的过程。

File -> Settings...->Tools -> External Tools

点绿+号键添加，在这只贴出怎么配置，对as插件有兴趣的同学，请自行百度。

首先是添加javah -h插件

Program：$JDKPath$\bin\javah.exe

Parameters：-classpath . -jni -d $ModuleFileDir$/src/main/jni $FileClass$

Working directory：$ModuleFileDir$\src\main\java

添加 ndk -build插件

Promgram：D:\AppData\Local\Android\sdk\ndk-bundle\ndk-build.cmd（取决与自己的ndk路径，可在local.properties 中查看）

Working directory：$ModuleFileDir$\src\main\

正式开始我们的Ndk开发：

第一步：准备native函数

新建一个工程，在MainActivity里我们准备了三个native函数，前2个我们用静态注册的方法实现，之后采用动态注册第三个函数。

可以看到1 ，2的不同在于，1是非静态函数，2是静态函数。java层的逻辑是三个Button，点击Button分别从三个函数中获取字符串，并通过Toast展示。

类的路径是：com.conghuachaodan.myjnitest.MainActivity

在MainActivity里通过静态字段加载so

  static {
        System.loadLibrary("JniTest");
    }

第二步生成头文件并编写c++（c）程序

这一步我们将使用我们刚添加的javah -jni插件，至于javah命令不清楚的可自行百度，这里我们主要是了解jni开发流程，以及为逆向做准备。我们在MainActivity处右击选择External Tools选择我们javah -jni 插件

这时候我们可以看到多了一个jni文件夹，多出了一个.h的头文件。

在jni文件夹新建test.cpp，包含我们刚才的头文件，从头文件从拷出前两个函数实现形式，并进行相应补充（补充参数及函数体，这里我们就简单返回可以区别这三个函数的简单字符串），实现如下：


JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity_getFirString
  (JNIEnv * env, jobject object){
    return env -> NewStringUTF( "This is First String");
  }

/*
 * Class:     com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity
 * Method:    getSecString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity_getSecString
  (JNIEnv * env, jclass clazz){
    return env -> NewStringUTF("This is Second String");
  }

静态注册最显著的特点就是函数名，例如：Java_com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity_getFirString 是我们类全路径加函数名，以_分隔。

在这里我们可以看出java层非静态函数和静态函数在native层实现的区别在于第二参，非静态函数是jobject object，代表是一个对象,静态函数则是jclass clazz，代表的是一个类。这是很容易理解的。在java中非static函数为实例化对象所有，而static函数为类所有。

接下来实现我们的动态注册。先贴出代码如下：

jstring native_String(JNIEnv *env, jobject object) {
    return env  -> NewStringUTF("This is Third String");
}

static JNINativeMethod getMethods[] =
        { {"getThirdString","()Ljava/lang/String;",(void *) native_String} };

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {


    JNIEnv *env = NULL;
    jint result = JNI_FALSE;

    if (vm->GetEnv((void**) &env,JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK)
        return result;

    if (env == NULL)
        return result;

    jclass clazz = env -> FindClass("com/conghuachaodan/myjnitest/MainActivity");
    if (clazz == NULL)
        return result;

    if (env -> RegisterNatives( clazz,getMethods, sizeof(getMethods) / sizeof(getMethods[0])) < 0)
        return result;

    result = JNI_VERSION_1_6;
    return result;
}

动态注册的主要步骤就是在JNI_OnLoad中通过env -> RegisterNatives（...）实现。

在JNI_OnLoad中首先通过vm得到env，在RegisterNatives（...）中有三个参数，第一个clazz是我们的目标类也就是MainActivity，这里我们通过env -> FindClass(...)在参数中传入全路径，以 "/"分隔。第二个参数是我们要注册的函数在native实现的函数数组，第三参则是我们需要动态注册函数的数量。

native_String函数是我们需要注册的第三个java native函数的实现。添加到JNINativeMethod getMethods[]中

static JNINativeMethod getMethods[] =
        { {"getThirdString","()Ljava/lang/String;",(void *) native_String} };

在数组中我们可以清楚看到，每个JNINativeMethod分为三项，第一项是对应java的函数名称，第二项对应参数形式及返回值，第三项则是我们在native实现函数的函数指针。到此我们在native层的代码编写完成。

贴出全部代码:

//
// Created by Administrator on 2017/10/16.
//

#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <Android/log.h>
#define TAG "MainActivity"
#include "com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity.h"

/*
 * Class:     com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity
 * Method:    getFirString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity_getFirString
  (JNIEnv * env, jobject object){
    return env -> NewStringUTF( "This is First String");
  }

/*
 * Class:     com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity
 * Method:    getSecString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_conghuachaodan_myjnitest_MainActivity_getSecString
  (JNIEnv * env, jclass clazz){
    return env -> NewStringUTF("This is Second String");
  }

jstring native_String(JNIEnv *env, jobject object) {
    return env  -> NewStringUTF("This is Third String");
}

static JNINativeMethod getMethods[] =
        { {"getThirdString","()Ljava/lang/String;",(void *) native_String} };

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {


    JNIEnv *env = NULL;
    jint result = JNI_FALSE;

    if (vm->GetEnv((void**) &env,JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK)
        return result;

    if (env == NULL)
        return result;

    jclass clazz = env -> FindClass("com/conghuachaodan/myjnitest/MainActivity");
    if (clazz == NULL)
        return result;

    if (env -> RegisterNatives( clazz,getMethods, sizeof(getMethods) / sizeof(getMethods[0])) < 0)
        return result;

    result = JNI_VERSION_1_6;
    return result;
}

第三步添加Android.mk,Application.mk,内容如下，不多作解释

//Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/include
LOCAL_LDLIBS += -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog
LOCAL_MODULE    := JniTest
LOCAL_SRC_FILES :=  test.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

//Application.mk

APP_ABI := armeabi

我们的准备完成，接下来将进行build

第四步进行ndk -build

选中test.cpp,右击->External Tools选择我们的插件ndk -build,此时不出问题，我们应该已经多了libs，obj文件夹

在main下新建jnilibs文件夹，将jni下的文件和libs，obj下的文件移至这个目录下。

在build.gradle(app) android{...}中添加

sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDir 'libs'
        }
    }

至此，我们的静态注册和动态注册已经完成了

Android Ndk开发入门（实现静态注册，动态注册）

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