Android NDK学习 <六> 复杂结构动态库处理和第三方库的移植-优快云博客

作者： Sam (甄峰) sam_code@hotmail.com 0. 动态库加载方式： 方法1：在运行时动态链接库，动态地将程序和共享库链接并让 Linux 在执行时加载库(动态链接，系统加载) 方法2：动态加载库并在程序控制之下使用它们。(动态加载) <a href="http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=602f877001015201&url=http://s7.sinaimg.cn/orignal/602f8770hc08ab616bf06" target="_blank" style="color:rgb(106,57,6); text-decoration:none"><img title="AndroidNDK学习<六>复杂结构动态库处理和第三方库的移植" name="image_operate_4911337602241875" alt="AndroidNDK学习<六>复杂结构动态库处理和第三方库的移植" src="http://s7.sinaimg.cn/middle/602f8770hc08ab616bf06&690" width="344" height="151" style="border-top-style:none; border-right-style:none; border-bottom-style:none; border-left-style:none; border-width:initial; border-color:initial; padding-bottom:0px; border-right-width:0px; list-style-type:none; margin-top:0px; margin-right:0px; margin-bottom:0px; margin-left:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; border-top-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; padding-top:0px"></a> 动态链接(系统加载)：是指在编译应用程序时，使用 -lxxx 来指定需要链接哪个库。此时，应用程序(ELF)中会指明哪些符号未被填充，且放在哪些动态库中。LD_LIBRARY_PATH则指明动态库在哪里存放。系统会将此动态库加载到内存中使用。 动态加载：使用dlopen打开指定的动态库。并使用dlsym获取符号地址。这是插件式程序的必备方式。 1. C++大型程序常见的模块组织方式： 不少C++大型程序以如下方式设计： 1. 有一个主程序块，此程序块通常作用是读取配置文件，并根据配置文件动态加载以插件形式提供的功能模块。(即dlopen(插件)) 并维护主循环，每次循环中依次调用每个插件中的某功能（dlsym（符号）并运行）。 在退出时，使用dlclose() 将各插件移出内存并退出主循环。 2. 不同插件同样利用配置文件维护他们所用到的自有模块。(dlopen, dlsym) 3. 如有必要，各插件以动态库的形式共同使用某模块(尤其是第三方模块)。 (使用动态链接，系统加载的方式) 例如： 某程序以如下方式构建： 1. 核心程序为一个应用程序，此应用程序主要通过分析配置文件，决定加载哪些插件。同时，它维护一个循环，每个循环中调用插件的特定符号(update)。 2. 插件包括：音频库，文件系统，动作分析系统等。同时，各个游戏逻辑也作为插件存在。即从大厅进入游戏，其实就是替换一些插件。 3. 游戏模块依赖于引擎A。(以动态链接，系统加载方式使用) 这样，在Linux下，可以将引擎以及底层库放置于LD_LIBRARY_PATH制定位置。整个软件可正常运行。 2. Android 下对NDK动态库的使用： Android下，对于动态加载的库(dlopen(lib)),使用绝对路径就可以解决问题。 对于动态链接(系统加载)的动态库，因为没有LD_LIBRARY_PATH方式，则可以采用在Activity的静态模块中使用System.LoadLibrary()方式提前加载于内存空间。 <div> <div>static {</div> <div>System.loadLibrary("gnustl_shared");</div> <div>System.loadLibrary("testcplus");</div> <div>System.loadLibrary("hello-jni");</div> <div></div> <div>} 3. 复杂情况下NDK动态库的组织： 使用上面所说的方法，可以解决非常简单的动态加载的动态库。但对于比较复杂的动态库。则有很多问题。 例如：某些动态库有很多全局变量，且包含一些状态信息。 而Activity在onDestory()后，进程并未完全退出。此时，动态库依然存在于内存之中。此时，再次运行应用程序。全局变量和状态还是使用之前的值。这会对逻辑造成很大困难。 于是采用如下方式： 首先：Java程序使用System.LoadLibrary()仅调用C++库(libgnustl_shared.so)以及一个非常干净简单的动态库A。 </div> <div> 此动态库A，提供2个主要功能。Init(), UnInit(). 在Init（）中，它作两件事： 1. 采用dlopen()方式将所有动态链接(系统加载)的库(如上面所说引擎)加入内存(关键点) </div> </div> 2. 采用dlopen()方式将需要dlopen() 的模块(如游戏逻辑)加入。 在UnInit()中。依次dlclose（）； 其次，动态库A所dlopen（）的游戏逻辑动态库，直接使用函数名而非dlopen，dlsym的方式使用符号。这样，Linux下的代码，就不需要做任何修改即可。 在NDK 编译游戏逻辑时，指明LOCAL_SHARED_LIBRARIES := 引擎。 也就是说：System.LoadLibrary（A），将最简单的壳子动态库加入内存。 此壳子动态库A在onCreate（）时调用dlopen将所有所需动态库加入内存(引擎，游戏)。 在onDestory（）时，则dlclose（）,将动态库移出内存。 而在循环中，游戏动态库被dlopen,dlsym取出相应几个有限的符号并调用。 而在这些符号内，他们直接使用引擎提供的函数。因为此时引擎已经被加载入内存。所以可以使用。 dlclose时，游戏和引擎都被移出内存。 (注：有很多游戏，但引擎只有一个，游戏使用此共同的引擎提供的函数) 第三方C++库的移植: 在开发Android大型程序时,不可避免要用到很多第三方OpenSouce.而大多数第三方库采用AutoConfig，或者CMake等特定编译工具编译。现在就说说如何利用NDK将其编译成咱们能够使用的静态库或者动态库。 现在以xiph-ogg为例，演示如何使用ＮＤＫ编译这些第三方库。 0. 准备工作： 下载xiph source code. 要编译的内容是： xiph/ogg：生成libogg.so或者libogg.a xiph/vorbis: 生成libvorbisfile.so libvorbis.so 或者对应.a . 1. 确定库所包含的源文件： 编译libogg.so,需要编译的源文件包括： bitwise.c framing.c 2.组织文件和写Android.mk+Application.mk Sam作如下目录结构： xiph/ogg/jni/ <div> 这里包含4个文件：bitwise.c framing.c， Android.mk, Application.mk 作Android.mk如下：注意需要填写的资源文件(两个.c)以及指定-I目录。 <div>LOCAL_PATH := $(call my-dir)</div> <div> </div> <div>include $(CLEAR_VARS)</div> <div>LOCAL_ARM_MODE := arm</div> <div>LOCAL_MODULE := ogg</div> <div>LOCAL_SRC_FILES := bitwise.c framing.c</div> <div>LOCAL_CXXFLAGS :=</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include </div> <div>#LOCAL_SHARED_LIBRARIES := </div> <div>LOCAL_LDLIBS := -llog</div> <div>#include $(BUILD_EXECUTABLE) </div> <div>include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)</div> <div>#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) </div> </div> 编译之： ../../../../../ndk-build -B V=1 在xiph/ogg/libs/armeabi-v7a/下生成libogg.so libvorbisfile.so libvorbis.so的建立也一样，Android.mk如下： <div>LOCAL_PATH := $(call my-dir)</div> <div> </div> <div>include $(CLEAR_VARS)</div> <div>LOCAL_ARM_MODE := arm</div> <div>LOCAL_MODULE := vorbis</div> <div>LOCAL_SRC_FILES := mdct.c smallft.c block.c envelope.c window.c lsp.c lpc.c analysis.c synthesis.c psy.c info.c floor1.c floor0.c \ </div> <div>res0.c mapping0.c registry.c codebook.c sharedbook.c lookup.c bitrate.c</div> <div>LOCAL_CXXFLAGS :=</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/include</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/lib</div> <div> </div> <div>LOCAL_LDLIBS := -lm</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -logg</div> <div> </div> <div>#LOCAL_SHARED_LIBRARIES := </div> <div>LOCAL_LDLIBS += -llog</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/ogg/libs/armeabi-v7a</div> <div>#include $(BUILD_EXECUTABLE) </div> <div>include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)</div> <div>#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) </div> <div> </div> <div> </div> <div> </div> <div> </div> <div>include $(CLEAR_VARS)</div> <div>LOCAL_ARM_MODE := arm</div> <div>LOCAL_MODULE := vorbisfile</div> <div>LOCAL_SRC_FILES := vorbisfile.c</div> <div>LOCAL_CXXFLAGS :=</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/include</div> <div>LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/lib</div> <div> </div> <div>LOCAL_LDLIBS := -lm</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -logg</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -lvorbis</div> <div> </div> <div>#LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \ </div> <div></div> <div>LOCAL_LDLIBS += -llog</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/ogg/libs/armeabi-v7a</div> <div>LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/vorbis/libs/armeabi-v7a</div> <div>#include $(BUILD_EXECUTABLE) \ </div> <div></div> <div>include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)</div> <div>#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) </div>