一看就会的jni，不会你来打我！

news2025/1/23 2:13:55

环境配置

Android Studio，这个不多说了。

简单说一下NDK的下载和环境变量，方便在Terminal里使用命令(mac版)。

下载

1.可以通过Android Studio内置的Settings-Android SDK-SDK Tools安装NDK，下载目录为

/Users/mac-xxx(Username)/Library/Android/sdk/ndk/(NDK Version Number)

2.也可通过官网下载NDK 下载  |  Android NDK  |  Android Developers，选择一个安装目录，方便后续配置环境变量。

环境变量

1.如果是mac，我们要配置到具体的NDK版本目录，方便使用ndk-build打包so库

打开终端，输入open -e .bash_profile打开配置文件

export ANDROID_NDK=/Users/mac-xxx(Username)/Library/Android/sdk/ndk/(NDK Version Number)
export PATH=$PATH:$ANDROID_NDK

执行source .bash_profile使环境变量生效

2.如果是win，我们右键

"我的电脑"—>"属性"—>"高级系统设置"—>"环境变量"—>"系统变量"—>"新建"

%ANDROID_HOME%是我们安卓SDK的默认安装目录

将我们的NDK目录放进去，保存。

打开终端，输入ndk-build，如果有以下输出，则OK。

Android NDK: Could not find application project directory !    Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.    /Users/mac-xxx/Library/Android/sdk/ndk/26.1.10909125/build/core/build-local.mk:151: *** Android NDK: Aborting  . Stop.

JNI编写

1.java端本地代码接口，这里以初始化方法，int，String类型参数为例，列举了三个native接口方法

package com.monke.simplejnidemo;

public class SimpleJniUtils {
    //初始化操作
public static native void init();

    //翻倍一个数字，并且返回
public static native  int doubleData(int data);

    //输入一个字符串，并且返回一个字符串
public static native String testStr(String str);

}

2.生成.h头文件

使用Terminal 将目录先定位到java目录，执行

javah -jni com.monke.simplejnidemo.SimpleJniUtils

确保jdk环境变量已经配置OK。然后在java目录下会生成以包名路径开始的C语言头文件com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils */

#ifndef _Included_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils
#define _Included_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils
 * Method:    init
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_init(JNIEnv *, jclass);

/*
 * Class:     com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils
 * Method:    doubleData
 * Signature: (I)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_doubleData(JNIEnv *, jclass, jint);

/*
 * Class:     com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils
 * Method:    testStr
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_testStr(JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3.在main目录下，新建jni目录，将第二步生成的.h文件复制进来，并且创建simplejniutils.c文件，编码如下 

#include <com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils.h> //引入.h头文件

#include <android/log.h>


JNIEXPORT void JNICALL Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_init  //从.h文件里复制方法名过来，补起参数和方法体
(JNIEnv *env, jclass j){
    //方便定位函数调用，这里引用Android的log作为输出
     __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "MainActivity", "Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_init");
}


JNIEXPORT jint Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_doubleData(JNIEnv *env, jclass j, jint data){
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"MainActivity","Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_doubleData value is %d",data);
    return data*2;
}


JNIEXPORT jstring Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_testStr(JNIEnv *env, jclass j, jstring jstr){
    //方便打印结果，转char类型const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, 0);
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"MainActivity","Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_testStr value is %s",str);
    return jstr;
}

4.新建Android.mk文件，主要作用是编译的c文件和生成的so库配置

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

# 打印安卓log日志库
LOCAL_LDLIBS := -llog
# 生成的so库名
LOCAL_MODULE := SimpleJni
# 要编译的源文件，如果有多个，以空格隔开
LOCAL_SRC_FILES =: simplejniutils.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

5.新建Application.mk文件，主要作用是配置生成so库的cpu目录

APP_ABI := all

# or 具体某些cpu架构

# 常用的安卓cpu架构目录
# armeabiv-v7a: 第7代及以上的 32位ARM 处理器
# arm64-v8a: 第8代、64位ARM处理器
# armeabi: 第5代、第6代的32位ARM处理器，早期的手机在使用，现在基本很少了。
# x86: Intel 32位处理器，在平板、模拟器用得比较多。
# x86_64: Intel 64位处理器，在平板、模拟器用得比较多

# APP_ABI := armeabi-v7a arm64-v8a x86 x86_64

6.进入项目main目录，执行ndk-build，生成so库

自测用例

在上一步，我们已经可以成功生成so库了，下面在java项目中，如何使用呢？

第一步：回到SimpleJniUtils.java类中，补充so库的调用

public class SimpleJniUtils {
    ……
    static {
        System.loadLibrary("SimpleJni");
    }
    ……
}

第二步：在app/build.gradle下，加入so库路径，否则运行会找不到so库

android {
……
sourceSets{
    main{
            jni.srcDirs=[] //不使用gradle编译本地c/c++代码
            jniLibs.srcDirs = ['libs','src/main/libs']//加载so库 lib是第三方so src/main/libs是准备生成的so库位置
    }
}
……
}

java.lang.UnsatisfiedLinkError: dalvik.system.PathClassLoader…… couldn't find "libSimpleJni.so"

第三步：调用native方法，验证结果

可以看到，jni的执行和java层的结果打印都是ok的。

第三方so库融合与调用

基于以上步骤，我们已经生成了一个so库，并且调用验证是没问题的。那么如果是一个第三方的so库，我们应该如何调用呢？或者基于c上述流程是闭环的，如果是c++的库，又该如何处理？从这个思考出发，下面进行so库的融合。

新建一个Android项目，在main目录下，新建jni目录，再新建simplejinlib目录，把上面我们生成的so库以及so库的.h头文件放进来，目录结构如下：

在simplejinlib目录下，新建Android.mk文件，内容如下：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
# so库的名字
LOCAL_MODULE := SimpleJni
# so库的路径
LOCAL_SRC_FILES := $(TARGET_ARCH_ABI)/libSimpleJni.so
LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

在app的build.gradle目录下，加入以下代码

android {
    
     # ……
    sourceSets{
        main{
            jni.srcDirs=[]     //不使用gradle编译本地c/c++代码
            jniLibs.srcDirs = ['libs','src/main/libs']    //加载so库 lib是第三方so   src/main/libs 是准备生成的so库位置
        }
    }
    # ……
}

基于以上，我们已经把第三方so库导入成功了，接下来需要完善java层native接口，调用so库内容即可。

第一步：编写java(这里以调用so库的翻倍函数为例)

package com.monke.sotest;

public class Utils {
    public static native  int useSoDoubleData(int data)
}

第二步：导出jni所需的.h头文件

使用Terminal 将目录定位到java目录，执行

javah -jni com.monke.sotest.Utils

 将生成的com_monke_sotest_utils.h文件，放入jni目录下，并#include第三方so库的.h头文件，内容如下： 

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
#include "simplejinlib/com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils.h"
/* Header for class com_monke_sotest_Utils */

#ifndef _Included_com_monke_sotest_Utils
#define _Included_com_monke_sotest_Utils
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_monke_sotest_Utils
 * Method:    useSoDoubleData
 * Signature: (I)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_monke_sotest_Utils_useSoDoubleData(JNIEnv *, jclass, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

新建externdemojin.cpp(这是一个c++文件)，在这里调用第三方so库的函数，内容如下：

#include <com_monke_sotest_Utils.h>

JNIEXPORT jint Java_com_monke_sotest_Utils_useSoDoubleData(JNIEnv *env, jclass j, jint data){
    //调用第三方so库的翻倍函数，注意类名路径和.h保持一致
return Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_doubleData(env,j,data);
}

新建Android.mk,声明ndk要编译的c/c++文件，引用的第三方so库名称，导出的so库名称，日志等

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
# LOCAL_SHARED_LIBRARIES 引用的第三方so库的名字 如果有多个用 \ 分割
LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=SimpleJni
LOCAL_MODULE    := ExternJni
# LOCAL_SRC_FILES .c源文件
LOCAL_SRC_FILES := externdemojin.cpp

LOCAL_LDLIBS += -llog
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
include $(LOCAL_PATH)/simplejinlib/Android.mk

新建Application.mk文件，作用是so库的架构支持

#APP_ABI := all
APP_ABI := armeabi-v7a arm64-v8a x86 x86_64

这样，我们融合so库的准备工作就做好了，再看一下现在的项目目录

 接着，定位main目录，执行ndk-build，结果如下：

 在这里，也生成了两个so库，一个是原第三方的libSimpleJni.so，一个是新生成的libExternJni.so

最后，我们在java层，静态导入so库，测试验证，发现，融合三方so库，c++调用c层也是没问题的。

package com.monke.sotest;

public class Utils {

    static {
        System.loadLibrary("ExternJni");
    }
    public static native  int useSoDoubleData(int data);
}

总结

基于以上步骤，我们实现了java到jni-到c层的调用，再扩展到java到jni到c++再到c的so库的调用。其中，在jni层，我们引用了安卓的log库，输出日志，方便定位问题。如果是c++层，在函数传参时，需要类型转换，也很简单。

jni中的jstring转char

const char* str = env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);

其中，jstr为需要转换的jstring类型变量，env为JNIEnv指针。需要注意的是，GetStringUTFChars()函数返回的char*类型指针需要在使用完后调用ReleaseStringUTFChars()函数释放，以避免内存泄漏。具体使用方法如下：

env->ReleaseStringUTFChars(jstr, str);

常见问题

1.Android Studio NDK配置目录为灰色， 且无法选择目录

在local.properties文件里配置，重启IDE即可。

ndk.dir=/Users/mac-xxx(Username)/Library/Android/sdk/ndk/ndk/(NDK Version Number)

2.执行ndk-build报

zsh: command not found: ndk-build

在终端，执行open -e .zshrc 配置ndk环境变量，再运行source ~/.zshrc 使其生效

3.error: expected identifier or '('extern "C" ……之类的错误

因为 extern “C” 是声明给C++用的，如果在安卓里使用C文件，不需要这个声明，去掉即可

4.jni/simplejniutils.c:5:11: error: redefinition of 'jint' as different kind of symbol

JNIEXPORT jint JNICAll Java_com_monke_simplejnidemo_SimpleJniUtils_doubleData

这个错误去掉 JNICAll

工具类

一、在jni中c++层进行log的打印

1、在需要使用log的cpp文件中加入

#include <android/log.h>


2、在需要打印的地方直接调用

%d是数字，%s是string或者char

__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"test","value is %d\n",a);

二、jni中的jstring转char

在JNI开发中，可以使用GetStringUTFChars()函数将jstring类型转换为char*类型。具体使用方法如下：

const char* str = env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);

其中，jstr为需要转换的jstring类型变量，env为JNIEnv指针。需要注意的是，GetStringUTFChars()函数返回的char*类型指针需要在使用完后调用ReleaseStringUTFChars()函数释放，以避免内存泄漏。具体使用方法如下：

env->ReleaseStringUTFChars(jstr, str);

参考

JNI开发（一） 简单的C代码打包成SO库以及项目如何调用SO库_c打包成so-CSDN博客

JNI开发（二） 在JNI开发中调用第三方so库_jni调用第三方so库-CSDN博客 

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