Android 学习笔记——利用JNI技术在Android中调用、调试C++代码

在Android中调用C++其实就是在Java中调用C++代码，只是在windows下编译生成DLL，在Android中会生成Linux系统下的.so文件（好吧，其实我基本没用过Linux）。
没写过JNI的可以看看我之前的博客（Windows下利用Visual Studio开发的过程）： http://cherishlc.iteye.com/admin/blogs/1328136

以及自动生成工具swig的使用方法（数组的支持不好！其他挺方便）： http://cherishlc.iteye.com/admin/blogs/1689224

另外推荐一篇非常不错的NDK博文，（配置忽略，主要是各种数据的传递，下代码看看吧） http://vaero.blog.51cto.com/4350852/782787
扯远了，下面来看看真正在Android中的开发过程。

1、下载ADT及NDK

• 下载ADT (Android Developer Tools) Bundle：http://developer.android.com/sdk/index.html
• 下载NDKhttp://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

其中ADT中包含了Eclipse及google的开发套件，不用写C++的下载ADT就足够了。
NDK则是包含了GCC的编译器，以及各个平台（arm，X86，MIPS）的相关头文件，交叉编译的一些平台相关文件等。

2、在ADT中配置NDK路径
解压NDK压缩包到任意路径，按下图在ADT中（也即ADT解压后的Eclipse文件下的Eclipse中）设置NDK的路径。
设置方法如下图所示：


3、创建含有本地代码的Android Project

该过程分为以下两步：

• 创建普通的Android Application工程（注意最小支持的API版本要不小于14）
• 加入本地代码支持

具体过程如下图所示：
创建工程：


加入本地代码支持：


完成情况：


点击菜单栏Project->Build All命令进行编译。


注意：如果之前最小支持的API版本要不小于14，将出现编译错误。“Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-14 is larger than android:minSdkVersion 7 in ./AndroidManifest.xml”

解决方法如下：
打开AndroidManifest.xml，切换到源文件视图，将minSdkVersion 改为14以上：


4、编写Java端代码和C++端代码
Java端，注意不要继承自Android中的类，否则javah编译头文件时要指定android类路径。

Java代码  

1. package com.lc.testndk2;   
2. import android.util.Log;   
3. public class NativeClass {   
4.     //数组a中的每个元素都加上b，返回值为在C++中数据是否为a中数据拷贝得到的（按值拷贝还是传递指针）   
5.     public static native boolean jniArrayAdd(int[] a, int b);   
6.   // 在C++中创建Java中的int数组，其中元素为 数组a中的对应元素乘以b   
7.     public static native int[] jnitArrayMul(int[] a,int b);   
8.     static {   
9.         Log.i("NativeClass","before load library");   
10.         System.loadLibrary("TestNDK2");//注意这里为自己指定的.so文件，无lib前缀，亦无后缀   
11.         Log.i("NativeClass","after load library");     
12.     }   
13. }  

package com.lc.testndk2;
import android.util.Log;
public class NativeClass {
	//数组a中的每个元素都加上b，返回值为在C++中数据是否为a中数据拷贝得到的（按值拷贝还是传递指针）
    public static native boolean jniArrayAdd(int[] a, int b);
  // 在C++中创建Java中的int数组，其中元素为 数组a中的对应元素乘以b
    public static native int[] jnitArrayMul(int[] a,int b);
    static {
    	Log.i("NativeClass","before load library");
        System.loadLibrary("TestNDK2");//注意这里为自己指定的.so文件，无lib前缀，亦无后缀
        Log.i("NativeClass","after load library");  
    }
}

javah推荐两种方法：

• 使用我写的工具，含本地方法的类多时，一次编译完成：http://cherishlc.iteye.com/blog/1326893
• 在Eclipse中配置外部工具，配置方法参考自（同时也是讲Android中JNI配置方法的博客）：http://www.cnblogs.com/yemeishu/archive/2012/12/24/NDK%E5%BC%80%E5%8F%91.html

在Eclipse中配置javah外部工具方法为：


上图中最长的一行命令如下：

Cmdineclipse代码  

1. -v -classpath "${project_loc}/bin/classes" -d "${project_loc}/jni" ${java_type_name}  

-v -classpath "${project_loc}/bin/classes" -d "${project_loc}/jni" ${java_type_name}

配置好之后：

点刚才配置好的javah工具，生成.h文件，然后：



Java端调用JNI方法的代码：
将MainActivity改为：

Java代码  

1. package com.lc.testndk2;   
2.   
3. import java.util.Arrays;   
4.   
5. import android.app.Activity;   
6. import android.os.Bundle;   
7. import android.widget.TextView;   
8.   
9. public class MainActivity extends Activity {   
10.   
11.     @Override  
12.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {   
13.         super.onCreate(savedInstanceState);   
14.         TextView  tv = new TextView(this);        
15.         int[] array = new int[] { 1, 2,  3};       
16.         String str = "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);   
17.         boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,             1);   
18.         str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;   
19.         str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array);   
20.         tv.setText(str);   
21.         setContentView(tv);   
22.     }   
23. }  

package com.lc.testndk2;

import java.util.Arrays;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        TextView  tv = new TextView(this);     
		int[] array = new int[] { 1, 2,  3};	
		String str = "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);
		boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,				1);
		str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
		str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array);
		tv.setText(str);
        setContentView(tv);
    }
}

编写C++代码：
打开刚才系统生成的TestNDK2.cpp，修改成如下样子：

C++代码  

1. #include <jni.h>   
2. #include "com_lc_testndk2_NativeClass.h"   
3. #ifdef __cplusplus  //最好有这个，否则被编译器改了函数名字找不到不要怪我   
4. extern "C" {   
5. #endif   
6. /*  
7.  * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass  
8.  * Method:    jinArrayAdd  
9.  * Signature: ([II)[I  
10.  */JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jniArrayAdd(   
11.         JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {   
12.   
13.     jsize size = env->GetArrayLength(array);   
14. //  jintArray sum=env->NewIntArray(2);   
15.   
16.     jboolean isCopy;   
17.     jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, &isCopy);   
18.     for (int i = 0; i < size; i++)   
19.         pArray[i] += b;   
20.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);   
21.     //env->ReleasePrimitiveArrayCritical(sum,pSum,JNI_COMMIT);   
22.   
23.     return isCopy;   
24. }   
25.   
26. /*  
27.  * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass  
28.  * Method:    jnitArrayMul  
29.  * Signature: ([II)[I  
30.  */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jnitArrayMul(   
31.         JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {   
32.   
33.     jsize size = env->GetArrayLength(array);   
34.     jintArray product = env->NewIntArray(size);   
35.     jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, 0);   
36.     jint* pProduct=(jint*)env->GetPrimitiveArrayCritical(product,0);   
37. //  jintArray product = env->NewIntArray(size); //不能在这里创建！！因为上面的方法会使java进入critical region， 在这里创建的话虚拟机直接崩溃   
38.     for (int i = 0; i < size; i++)   
39.         pProduct[i] =pArray[i]* b;   
40.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);   
41.     env->ReleasePrimitiveArrayCritical(product,pProduct,JNI_COMMIT);   
42.     return product;   
43. }   
44.   
45. #ifdef __cplusplus   
46. }   
47. #endif  

#include <jni.h>
#include "com_lc_testndk2_NativeClass.h"
#ifdef __cplusplus  //最好有这个，否则被编译器改了函数名字找不到不要怪我
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
 * Method:    jinArrayAdd
 * Signature: ([II)[I
 */JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jniArrayAdd(
		JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {

	jsize size = env->GetArrayLength(array);
//	jintArray sum=env->NewIntArray(2);

	jboolean isCopy;
	jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, &isCopy);
	for (int i = 0; i < size; i++)
		pArray[i] += b;
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
	//env->ReleasePrimitiveArrayCritical(sum,pSum,JNI_COMMIT);

	return isCopy;
}

/*
 * Class:     com_lc_testndk2_NativeClass
 * Method:    jnitArrayMul
 * Signature: ([II)[I
 */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lc_testndk2_NativeClass_jnitArrayMul(
		JNIEnv * env, jclass, jintArray array, jint b) {

	jsize size = env->GetArrayLength(array);
	jintArray product = env->NewIntArray(size);
	jint* pArray = (jint*) env->GetPrimitiveArrayCritical(array, 0);
	jint* pProduct=(jint*)env->GetPrimitiveArrayCritical(product,0);
//	jintArray product = env->NewIntArray(size); //不能在这里创建！！因为上面的方法会使java进入critical region， 在这里创建的话虚拟机直接崩溃
	for (int i = 0; i < size; i++)
		pProduct[i] =pArray[i]* b;
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(array, pArray, JNI_COMMIT);
	env->ReleasePrimitiveArrayCritical(product,pProduct,JNI_COMMIT);
	return product;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

5、配置生成的.so文件的目标平台
Java是跨平台的可是C++生成动态链接文件不是！！！同是Android，底层的CPU架构不同，动态链接文件也不同。。。好吧，这个我不知道原因。。。
于是乎，还得为不同的CPU创建不同的动态链接库文件，好在一行命令搞定~所有的动态链接一起打包，管他是哪个CPU，统统适用，Happy啊。
参考自： http://bbs.youkuaiyun.com/topics/390158301
过程如下：

再编译时会发现生成了对应以上四个平台的.so文件~~~


一切搞定，可以运行了！！！运行结果如下：



6、Java与C++联合调试
参见： http://blog.youkuaiyun.com/wjr2012/article/details/7993722

注意：

• C++的调试器有几秒的延迟才能启动好，也就是程序运行了一会儿才可以开始调试，所以要调试的代码一定要是几秒钟后才能调试！！！
• 断点设置在C++中才有效。。。

过程为：
右键点击工程文件， 在properties -> C/C++ Build中：

完了设置断点（只能在C++中）就可以启动调试了~~



好吧，，，调试怎么不灵光呢。。。再想想刚才的注意事项。。。好吧，早执行完了JNI代码了。。。
于是乎，修改MainActivity代码如下：

Java代码  

1. package com.lc.testndk2;   
2.   
3. import java.util.Arrays;   
4. import java.util.Timer;   
5. import java.util.TimerTask;   
6.   
7. import android.annotation.SuppressLint;   
8. import android.app.Activity;   
9. import android.os.Bundle;   
10. import android.os.Handler;   
11. import android.os.Message;   
12. import android.util.Log;   
13. import android.widget.TextView;   
14.   
15. /**  
16.  * @author LC  
17.  *  
18.  *完整的演示Android通过JNI调用C++代码的工程  
19.  */  
20. public class MainActivity extends Activity {   
21.   
22.     TextView tv = null;   
23.     int count = 0;   
24.     Timer timer;   
25.   
26.      @SuppressLint("HandlerLeak")   
27.     class MyHandler extends Handler{   
28.         @Override  
29.         public void handleMessage(Message msg) {   
30.             if (tv != null) {   
31.                 tv.setText(msg.getData().getString("text"));   
32.             }   
33.             super.handleMessage(msg);   
34.         }   
35.     };   
36.        
37.     Handler handle=  new MyHandler();   
38.        
39.        
40.     class refreshTask extends TimerTask {   
41.   
42.         @Override  
43.         public void run() {   
44.             try {   
45.                 count++;   
46.                 Log.i("MainActivity", "before call native code,count="  
47.                         + count);   
48.                 int[] array = new int[] { count, -count, 2*count };   
49.   
50.                 String str = "第" + count + "次了\n";   
51.   
52.                 str += "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);   
53.   
54.                 boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,1);   
55.                 str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;   
56.                 str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array)+"\n\n";   
57.   
58.                 str+="测试在C++中创建数组：\n";   
59.                 str +=  Arrays.toString(array)+"* 2 =";   
60.                 str+=Arrays.toString(NativeClass.jnitArrayMul(array, 2))+"\n\n";   
61.                    
62.                 Message msg=new Message();   
63.                 Bundle b=new Bundle();   
64.                 b.putString("text", str);   
65.                 msg.setData(b);                
66.                 handle.sendMessage(msg);   
67.                    
68.                 Log.i("MainActivity", "after call native code");   
69.             } catch (Exception e) {   
70.                 Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), e.toString());   
71.                 e.printStackTrace();   
72.             }   
73.   
74.         }   
75.     };   
76.        
77.        
78.     @Override  
79.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {   
80.         super.onCreate(savedInstanceState);   
81.         tv = new TextView(this);   
82.         tv.setText("我是初始值");   
83.         setContentView(tv);   
84.     }   
85.   
86.     @Override  
87.     protected void onPause() {   
88.         Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onPuase()");   
89.         timer.cancel();   
90.         timer=null;   
91.         super.onPause();   
92.     }   
93.   
94.     @Override  
95.     protected void onResume() {   
96.         Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onResume()");   
97.         timer=new Timer();   
98.         timer.scheduleAtFixedRate(new refreshTask(), 0, 1000);   
99.         super.onResume();   
100.     }   
101.   
102. }  

package com.lc.testndk2;

import java.util.Arrays;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

import android.annotation.SuppressLint;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

/**
 * @author LC
 *
 *完整的演示Android通过JNI调用C++代码的工程
 */
public class MainActivity extends Activity {

	TextView tv = null;
	int count = 0;
	Timer timer;

	 @SuppressLint("HandlerLeak")
	class MyHandler extends Handler{
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			if (tv != null) {
				tv.setText(msg.getData().getString("text"));
			}
			super.handleMessage(msg);
		}
	};
	
	Handler handle=  new MyHandler();
	
	
	class refreshTask extends TimerTask {

		@Override
		public void run() {
			try {
				count++;
				Log.i("MainActivity", "before call native code,count="
						+ count);
				int[] array = new int[] { count, -count, 2*count };

				String str = "第" + count + "次了\n";

				str += "数组，调用C++前" + Arrays.toString(array);

				boolean isCopyOfArrayInCpp = NativeClass.jniArrayAdd(array,1);
				str += "\n在C++中为副本？  " + isCopyOfArrayInCpp;
				str += "\n数组，调用C++后：" + Arrays.toString(array)+"\n\n";

				str+="测试在C++中创建数组：\n";
				str +=  Arrays.toString(array)+"* 2 =";
				str+=Arrays.toString(NativeClass.jnitArrayMul(array, 2))+"\n\n";
				
				Message msg=new Message();
				Bundle b=new Bundle();
				b.putString("text", str);
				msg.setData(b);				
				handle.sendMessage(msg);
				
				Log.i("MainActivity", "after call native code");
			} catch (Exception e) {
				Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), e.toString());
				e.printStackTrace();
			}

		}
	};
	
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		tv = new TextView(this);
		tv.setText("我是初始值");
		setContentView(tv);
	}

	@Override
	protected void onPause() {
		Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onPuase()");
		timer.cancel();
		timer=null;
		super.onPause();
	}

	@Override
	protected void onResume() {
		Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(),"onResume()");
		timer=new Timer();
		timer.scheduleAtFixedRate(new refreshTask(), 0, 1000);
		super.onResume();
	}

}

运行到断点的结果：

• 
• 大小: 121.8 KB

• 
• 大小: 68.8 KB

• 
• 大小: 37.8 KB

• 
• 大小: 29.2 KB

• 
• 大小: 40.6 KB

• 
• 大小: 11.5 KB

• 
• 大小: 98.3 KB

• 
• 大小: 27.1 KB

• 
• 大小: 25.9 KB

• 
• 大小: 42 KB

• 
• 大小: 7.8 KB

• 
• 大小: 80.7 KB

• 
• 大小: 71.1 KB

• 
• 大小: 21.7 KB

• 
• 大小: 36.3 KB

• TestNDK2.rar (710.1 KB)
• 下载次数: 116

• 查看图片附件