【Android NDK 开发】NDK 交叉编译 ( Ubuntu 中交叉编译动态库 | Android Studio 中配置使用第三方动态库 )

韩曙亮

发布于 2023-03-27 17:57:34

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发布于 2023-03-27 17:57:34

文章目录

        - [I . 动态库 与 静态库](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [II . 编译动态库](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [III. Android Studio 使用第三方动态库](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [IV . Android Studio 关键代码](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [V . 博客资源](https://cloud.tencent.com/developer)

I . 动态库与静态库

1 . 函数库分类 : ① 动态库 , ② 静态库 ;

2 . 静态库 :

编译链接时 , 将整个库文件打包到可执行文件中 , 造成可执行文件较大 , 但运行时不需要库文件 ;

Android 与 Linux 静态库后缀为 “.a” ;

3 . 动态库 :

编译链接时 , 不将库打包入可执行文件中 , 在程序运行时调用到该库时才链接加载该动态库 ;

Android 与 Linux 静态库后缀为 “.so” ;

4 . 静态库与动态库对比 :

① 静态库时间效率高 : 执行时没有动态链接的操作 , 所有的代码都在可执行文件内部 , 时间消耗少 ;

② 动态库空间效率高 : 动态库如果被多个程序调用 , 只要有一个动态库在内存中即可 ;

II . 编译动态库

1 . 要编译的源文件 : add.c 源文件 ;

#include <stdio.h>

int add(int a, int b){
	return a + b;
}

2 . 共享动态库编译参数 : 编译动态库需要添加 “-fPIC” 和 “-shared” 两个参数 ;

3 . 编译命令 :

① 设置编译器临时环境变量 :

export CC=/home/book/NDK/android-ndk-r17c/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc

② 设置指定头文件和函数库的临时环境变量 :

export HEAD_LIB="--sysroot=/home/book/NDK/android-ndk-r17c/platforms/android-21/arch-arm -isystem /home/book/NDK/android-ndk-r17c/sysroot/usr/include -isystem /home/book/NDK/android-ndk-r17c/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi"

③ 最终命令 :

CC HEAD_LIB -fPIC -shared add.c -o libadd.so

4 . 编译结果 : 在该目录下生成了 libadd.so 动态库 ;

book@book-virtual-machine:~/NDK$ export CC=/home/book/NDK/android-ndk-r17c/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc
book@book-virtual-machine:~/NDK$ export HEAD_LIB="--sysroot=/home/book/NDK/android-ndk-r17c/platforms/android-21/arch-arm -isystem /home/book/NDK/android-ndk-r17c/sysroot/usr/include -isystem /home/book/NDK/android-ndk-r17c/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi"
book@book-virtual-machine:~/NDK$ $CC $HEAD_LIB  -fPIC -shared add.c -o libadd.so 
book@book-virtual-machine:~/NDK$ ls
add.c             android-ndk-r17c-linux-x86_64.zip  libadd.so
android-ndk-r17c  a.out                              main.c
book@book-virtual-machine:~/NDK$

目录中的 libadd.so 就是编译完成的动态库 , 该动态库可以放到 Android Studio 项目中使用 ;

III. Android Studio 使用第三方动态库

1 . 拷贝动态库 :

在 AS 项目的 main 目录下 , 创建 jniLibs/armeabi-v7a 目录 , 将 libadd.so 拷贝到该目录中 ;

2 . CMakeLists.txt 中配置动态库 :

配置示例 :

# 设置变量
# CMAKE_CXX_FLAGS 表示会将 C++ 的参数传给编译器
# CMAKE_C_FLAGS 表示会将 C 参数传给编译器

# 参数设置 : 传递 CMAKE_CXX_FLAGS C+= 参数给编译器时 , 在 该参数后面指定库的路径
#   CMAKE_SOURCE_DIR 指的是当前的文件地址
#   -L 参数指定动态库的查找路径
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -L${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs/armeabi-v7a")

3 . Module 级别的 build.gradle 中配置动态库 :

在 android -> defaultConfig -> externalNativeBuild -> cmake 下添加 abiFilters "armeabi-v7a" 配置 ;

defaultConfig {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                abiFilters "armeabi-v7a"
            }
        }
    }

4 . 在 C++ 中调用该库 :

① 首先声明该动态库中的方法 :

注意 : 这是在 C++ 语言中调用 C 语言方法 , 要使用 extern "C"{} 兼容 C 和 C++ 调用 ;

//调用 libadd.so 动态库中的方法
extern "C" {    //注意在 C++ 中调用 C 语言方法 , 需要做兼容设置
    extern int add(int a, int b);
}

② 调用动态库中的函数 : 之后就可以在该 C++ 文件中任意使用该方法了 ;

5 . 执行结果 :

01-25 19:40:27.444 5929-5929/kim.hsl.makeflie I/JNI_TAG: libadd.so : sum = 3

IV . Android Studio 关键代码

1 . CMakeLists.txt 配置文件 :

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # Sets the name of the library.
        native-lib

        # Sets the library as a shared library.
        SHARED

        # Provides a relative path to your source file(s).
        native-lib.cpp)


# 到预设的目录查找 log 库 , 将找到的路径赋值给 log-lib
#   这个路径是 NDK 的 ndk-bundle\platforms\android-29\arch-arm\usr\lib\liblog.so
#   不同的 Android 版本号 和 CPU 架构 需要到对应的目录中查找 , 此处是 29 版本 32 位 ARM 架构的日志库
find_library(
        log-lib

        log)


# 设置变量
# CMAKE_CXX_FLAGS 表示会将 C++ 的参数传给编译器
# CMAKE_C_FLAGS 表示会将 C 参数传给编译器

# 参数设置 : 传递 CMAKE_CXX_FLAGS C+= 参数给编译器时 , 在 该参数后面指定库的路径
#   CMAKE_SOURCE_DIR 指的是当前的文件地址
#   -L 参数指定动态库的查找路径
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -L${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs/armeabi-v7a")

target_link_libraries(
        native-lib

        # 表示要链接 libadd.so 动态库
        add

        ${log-lib})

2 . native-lib 本地 C++ 文件 :

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

#include <android/log.h>

//调用 libadd.so 动态库中的方法
extern "C" {    //注意在 C++ 中调用 C 语言方法 , 需要做兼容设置
    extern int add(int a, int b);
}

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_kim_hsl_makeflie_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";

    //调用动态库中的函数
    int sum = add(1, 2);
    //打印计算结果
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "JNI_TAG", "libadd.so : sum = %d", sum);

    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

3 . Module 级别的 build.gradle 配置文件 :

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 29
    buildToolsVersion "29.0.0"
    defaultConfig {
        applicationId "kim.hsl.makeflie"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 29
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                abiFilters "armeabi-v7a"
            }
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
            version "3.10.2"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.1.0'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test:runner:1.2.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
}