NDK开发基础

一、NDK产生的背景

　　Android平台从诞生起，就已经支持C、C++开发。众所周知，Android的SDK基于Java实现，这意味着基于Android SDK进行开发的第三方应用都必须使用Java语言。但这并不等同于“第三方应用只能使用Java”。在Android SDK首次发布时，Google就宣称其虚拟机Dalvik支持JNI编程方式，也就是第三方应用完全可以通过JNI调用自己的C动态库，即在Android平台上，“Java+C”的编程方式是一直都可以实现的。

　　不过，Google也表示，使用原生SDK编程相比Dalvik虚拟机也有一些劣势，Android SDK文档里，找不到任何JNI方面的帮助。即使第三方应用开发者使用JNI完成了自己的C动态链接库（so）开发，但是so如何和应用程序一起打包成apk并发布？这里面也存在技术障碍。比如程序更加复杂，兼容性难以保障，无法访问Framework API，Debug难度更大等。开发者需要自行斟酌使用。

　　于是NDK就应运而生了。NDK全称是Native Development Kit。

　　NDK的发布，使“Java+C”的开发方式终于转正，成为官方支持的开发方式。NDK将是Android平台支持C开发的开端。

 

二、为什么使用NDK

　　1.代码的保护。由于apk的java层代码很容易被反编译，而C/C++库反汇难度较大。

　　2.可以方便地使用现存的开源库。大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。

　　3.提高程序的执行效率。将要求高性能的应用逻辑使用C开发，从而提高应用程序的执行效率。

　　4.便于移植。用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用。

 

三、NDK简介

       1.NDK是一系列工具的集合

       NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的。

NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件（指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等），就可以创建出so。

NDK可以自动地将so和Java应用一起打包，极大地减轻了开发人员的打包工作。

       2.NDK提供了一份稳定、功能有限的API头文件声明

       Google明确声明该API是稳定的，在后续所有版本中都稳定支持当前发布的API。从该版本的NDK中看出，这些API支持的功能非常有限，包含有：C标准库（libc）、标准数学库（libm）、压缩库（libz）、Log库（liblog）。

 

四、as中如何进行NDK开发和调试，参考：http://blog.youkuaiyun.com/lamp_zy/article/details/48976737

五、java调用c++时参数的传递

1. Java基本类型的传递

用 过Java的人都知道，Java中的基本类型包括boolean，byte，char，short，int，long，float，double 这样几种，如果你用这几种类型做native方法的参数，当你通过javah -jni生成.h文件的时候，只要看一下生成的.h文件，就会一清二楚，这些类型分别对应的类型是 jboolean，jbyte，jchar，jshort，jint，jlong，jfloat，jdouble 。这几种类型几乎都可以当成对应的C++类型来用，所以没什么好说的。

2. String参数的传递

Java的String和C++的string是不能对等起来的，所以处理起来比较麻烦。先看一个例子，

class Prompt {

// native method that prints a prompt and reads a line

private native String getLine(String prompt);

public static void main(String args[]) {

Prompt p = new Prompt();

String input = p.getLine("Type a line: ");

System.out.println("User typed: " + input);

}

static {

System.loadLibrary("Prompt");

}

}

在这个例子中，我们要实现一个native方法
String getLine(String prompt);
读入一个String参数，返回一个String值。

通过执行javah -jni得到的头文件是这样的

#include

#ifndef _Included_Prompt

#define _Included_Prompt

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine(JNIEnv *env, jobject this, jstring prompt);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

jstring是JNI中对应于String的类型，但是和基本类型不同的是，jstring不能直接当作C++的string用。如果你用

cout << prompt << endl;

编译器肯定会扔给你一个错误信息的。

其实要处理jstring有很多种方式，这里只讲一种我认为最简单的方式，看下面这个例子，

#include "Prompt.h"

#include

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine(JNIEnv *env, jobject obj, jstring prompt)

{

const char* str;

str = env->GetStringUTFChars(prompt, false);

if(str == NULL) {

return NULL; /* OutOfMemoryError already thrown */

}

std::cout << str << std::endl;

env->ReleaseStringUTFChars(prompt, str);

char* tmpstr = "return string succeeded";

jstring rtstr = env->NewStringUTF(tmpstr);

return rtstr;

}

在上面的例子中，作为参数的prompt不能直接被C++程序使用，先做了如下转换

str = env->GetStringUTFChars(prompt, false);

将jstring类型变成一个char*类型。

返回的时候，要生成一个jstring类型的对象，也必须通过如下命令，

jstring rtstr = env->NewStringUTF(tmpstr);

这里用到的GetStringUTFChars和NewStringUTF都是JNI提供的处理String类型的函数，还有其他的函数这里就不一一列举了。

3. 数组类型的传递

和String一样，JNI为Java基本类型的数组提供了j*Array类型，比如int[]对应的就是jintArray。来看一个传递int数组的例子，Java程序就不写了，

JNIEXPORT jint JNICALL Java_IntArray_sumArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr)

{

jint *carr;

carr = env->GetIntArrayElements(arr, false);

if(carr == NULL) {

return 0; /* exception occurred */

}

jint sum = 0;

for(int i=0; i<10; i++) {

sum += carr[i];

}

env->ReleaseIntArrayElements(arr, carr, 0);

return sum;

}

这个例子中的GetIntArrayElements和ReleaseIntArrayElements函数就是JNI提供用于处理int数组的函数。如果试图用arr[i]的方式去访问jintArray类型，毫无疑问会出错。