NDK研究ノート(1)

Android アプリケーションが Java で記述されていることは誰もが知っていますが、開発に C/C++ を使用する必要がある場合や、基礎となるレイヤーと対話する必要がある場合があります。Java 自体は JNI メソッドを提供しますが、Android 開発には技術的な障害があります。たとえば、プログラムが複雑になり、互換性の保証が難しくなり、Framework API にアクセスできなくなり、デバッグが難しくなります。そこでNDKが誕生しました。NDK の正式名称は Native Development Kit です。NDKのリリースにより、ついに「Java+C」開発手法が肯定的なものとなり、正式にサポートされる開発手法となった。NDK は、C 開発をサポートする Android プラットフォームの始まりとなります。

NDKを使用するメリット

移植が容易で、C/C++ で書かれたライブラリは他のプラットフォームでも簡単に再利用できます。
コード保護。Java 層のコードは逆コンパイルされやすく、C/C++ ライブラリの逆コンパイルはより困難です。
プログラムの実行効率を向上させるためには、C/C++を用いて高性能なアプリケーションロジックを開発する必要があり、アプリケーションプログラムの実行効率が向上します。
既存のオープンソースライブラリにアクセスするには、基礎となる API にアクセスするか、C/C++ のみを備えたいくつかのライブラリを参照する必要があります。

NDK環境を構成する

NDK をダウンロードした場合は、そのパス ( [ファイル] -> [プロジェクト構造] でAndroid NDK の場所)を設定できます。デフォルトは SDK パス\ndk-bundle です。ダウンロードされていない場合は、「ダウンロード」をクリックしてダウンロードしてください。もちろん、
他のバージョンをダウンロードして任意の場所に配置し、手動でパスを設定することもできます。
設定が成功すると、NDK パスがプロジェクトのlocal.propertiesファイルに追加されます。

ndk.dir=D\:\\Android\\Sdk\\ndk-bundle

そうでない場合は、手動で追加できます。また、ビルド時に以下のようなエラーが発生した場合は、

Error:(12, 0) Error: NDK integration is deprecated in the current plugin.  
Consider trying the new experimental plugin.  
For details, see http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/gradle-experimental.  
Set "android.useDeprecatedNdk=true" in gradle.properties to continue using the current NDK integration.

これは、NDK バージョンと AS バージョンの間の不一致が原因で発生します。gradle.propertiesファイルの下に次の行を追加するだけですandroid.useDeprecatedNdk=true。
(コマンドラインを使用する場合は、システム環境変数を追加し、新しい変数名 ANDROID_NDK_HOME を作成する必要があります。対応する変数値は ndk ルートディレクトリのアドレス、つまり $SDKpath\ndk-bundle です。次に、ANDROID_NDK_HOME をパス (%ANDROID_NDK_HOME% ; )に追加し、OK を確認します。)

ネイティブファイルを自分で作成する

さて、これで最初の NDK アプリケーションを作成できます。最も単純な例では、C は文字列を出力し、それを Android で呼び出して表示します。まずはいつものように New a Project です。次に、新しい Java クラスを作成し、JniUtils という名前を付けます。ここでダイナミックライブラリをロードし、ネイティブメソッドを作成します。(実際には、これを MainActivity で実行することもできますが、コードをより明確に見せるために、やはり個別に記述することにします。また、これはアプリモジュール内では実行できず、別のモジュールで実行します。)ネイティブ
メソッド、つまり JNI インターフェイスは、C/C++ と Java の間のブリッジです。

public class JniUtils {
    
    
    static{
        System.loadLibrary("ndk");
    }
    public static native String getStringFromC();
}

この時点では、このメソッドの実装が見つからないため、getStringFromCの色は赤になっていることがわかります。次にこのメソッドを書いていきます。
デフォルトが Android ビューの場合は、プロジェクトビューに調整します。$ProjectName/app/src/mainの下に、タイプがJNI Folderである新しいフォルダーを作成します。このディレクトリには主に jni ファイル、つまり c/cpp ファイルとヘッダーファイルが保存されます。次に、C ファイルを作成するには、gradle バージョンに応じて 2 つの方法があります。個別に説明して比較してみましょう。

安定したプラグイン

プロジェクトの下の build.gradle が次のようになっている場合:

  dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.1.0'
    }

プラグインの安定版です。
前の手順が完了したら、プロジェクトをクリーンアップして再ビルドして$ProjectName/app/build/intermediats/classes/ が存在するかどうかを確認し、ターミナルを開いてコマンドを入力します。

cd app/build/intermediates/classes/debug

次に、次のコマンドを入力します。

javah -jni com.example.yaoobs.ndkjnidemo.JniUtils

class/debug の下に追加のcom_example_yaoobs_ndkjnidemo_JniUtils.hがあることがわかります。これを以前に作成した JNI フォルダーに切り取り、新しい C/C++ ソースファイルを作成し、jniUtils.cという名前を付けます。com_example_yaoobs_ndkjnidemo_JniUtils.hのメソッド名に従ってjniUtils.cを変更します。

実験的プラグイン (Gradle 実験的プラグイン)

Gradle Experimental Plugin は、プロジェクトの構成時間を短縮し、より優れた NDK サポートを提供するために、Gradle の新機能に基づいて開発されています。
(これは単なるプラグインであり、gradle 自体のサポートが必要であり、そのバージョンに対応していることに注意してください。作成者の gradle バージョンは 2.1.0 で、対応する gradle-experimental は 0.7.0 です。)では、最初にをビルドする必要があります
。gradle で gradle 参照を変更します。

buildscript {
    ...
    dependencies {
//        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.1.0'
        classpath 'com.android.tools.build:gradle-experimental:0.7.0'
    }
...
}

次に、モジュールの下の build.gradle を変更します。文法的な違いがいくつかあります。古いものはコメントアウトされています。比較できます。

//apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'com.android.model.application'
//
//android {
    
    
//    compileSdkVersion 23
//    buildToolsVersion "23.0.2"
//    defaultConfig {
    
    
//        applicationId "com.example.yaoobs.ndkjnidemo"
//        minSdkVersion 14
//        targetSdkVersion 23
//        versionCode 1
//        versionName "1.0"
//        ndk {
    
    
//            moduleName = "ndk"
//            abiFilters 'armeabi', 'x86', 'armeabi-v7a', 'x86_64', 'arm64-v8a', 'mips', 'x86_64'
//        }
//    buildTypes {
    
    
//        release {
    
    
//            minifyEnabled false
//            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
//        }
//    }
//}

model {
    android {
        compileSdkVersion = 23
        buildToolsVersion = "23.0.2"
        defaultConfig.with {
            applicationId = "com.example.yaoobs.ndkjnidemo"
            minSdkVersion.apiLevel = 14
            targetSdkVersion.apiLevel = 23
            versionCode = 1
            versionName = "1.0"
        }
        ndk {
            moduleName = "ndk"
            toolchain = 'clang'  //必加项，否则c文件报错
            CFlags.addAll(['-Wall'])
        }
        buildTypes {
            release {
                minifyEnabled = false
                proguardFiles.add(file('proguard-rules.txt'))
            }
        }
        productFlavors {
            create("arm") {
                ndk.abiFilters.add("armeabi")
            }
            create("arm7") {
                ndk.abiFilters.add("armeabi-v7a")
            }
            create("arm8") {
                ndk.abiFilters.add("arm64-v8a")
            }
            create("x86") {
                ndk.abiFilters.add("x86")
            }
            create("x86-64") {
                ndk.abiFilters.add("x86_64")
            }
            create("mips") {
                ndk.abiFilters.add("mips")
            }
            create("mips-64") {
                ndk.abiFilters.add("mips64")
            }
            create("all")
        }
    }
}

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.0-alpha1'
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:23.0.0'
}

完了後、JniUtils.class にネイティブメソッド getStringFromC() が見つかります。Alt+Enter を押すと、次の図に示すようにプロンプトが表示されます: Enter を押すと、JNI の下に作成された jniutils.c ファイルが見つかります

。フォルダ。

ネイティブファイルの書き込み

まず、Java のガイドパッケージと同様のヘッダーファイルを追加します。ここで最初に追加するのは、Java と C/C++ 間の言語変換のコアファイルである jni.h です。詳細については、D:\ を確認してください。 ndk ディレクトリ \ndk-bundle\platforms\android-23\arch-arm\usr\include\jni.h 内の android-sdk では、ここで別の文字列を処理する必要があるため、文字列のヘッダーファイルもインクルードする必要があります。 h も上記のディレクトリにあります include .
次に、Java のネイティブメソッドの実装を追加します。jstring：戻り値の型、Java_com_example_yaoobs_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject jobj)：実装メソッド名、固定形式、Java_ 実装するメソッド名をアンダースコアに置き換えたJavaクラスの参照アドレス _ メソッド名(JNI環境変数) env、JNI 環境オブジェクト jobj); このうち、env メソッドと jobj メソッドは使用できませんが、ソースコードで説明されているように、宣言する必要もあります。一般的な機能は、env が JNINativeInterface ポインタとして使用されることです。 Java と C/C++ 間の関数環境変数の真ん中にあるブリッジですが、最初は深くは説明しません。
完全な jniutils.c:

#include <string.h>
#include <jni.h>

jstring
Java_com_example_yaoobs_ndkjnidemo_JniUtils_getStringFromC( JNIEnv* env, jobject thiz ) {

    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello NDK! ");
}

最後にアクティビティを呼び出します。

public class MainActivity extends Activity {
    
    

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ((TextView)findViewById(R.id.txt)).setText(JniUtils.getStringFromC());
    }
}

正常に実行されました:

ダイナミックリンクライブラリの直接使用

ほとんどの場合、NDK を使用する場合はネイティブファイルを自分で作成する必要はなく、ダイナミックリンクライブラリ、つまり .so ファイルを直接使用するだけです。多くのサードパーティ SDK は完全なソリューションを提供します。
AS に so ファイルが保存されるディレクトリは、デフォルトでは main/jniLibs の下にありますが、私たちは依然として so ファイルと jar パッケージを app/libs の下に置くことに慣れていますが、次のように gradle に設定を追加する必要があります。

android {
...
 sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
     }
...

このようにして、システムがロードされると、libs ディレクトリに移動してロードされます。
先ほどの例に従うと、app\build\intermediates\ndk\debug\lib の下に、lib+modulename という名前が付いたさまざまなアーキテクチャの so ファイルが見つかります。
これらをすべて libs の下にコピーし、jniutils.c を削除して、実行時にエラーが発生するかどうかを確認できます。

ソースコードは GitHub にアップロードされています。アドレス: https://github.com/Yaoobs/NdkJniDemo

参考記事：
http://blog.csdn.net/yilip/article/details/45200861
http://www.jianshu.com/p/9aff422204eb
http://www.jianshu.com/p/d8cde65cb4f7
http:// www.taoweiji.cn/2016/08/02/ndk/?hmsr=toutiao.io&utm_medium=toutiao.io&utm_source=toutiao.io
http://www.cnblogs.com/zhuyuliang/p/5007016.html