Android工程怎么调用C/C++代码（保姆级别，每一步截图+讲解）？

news2024/11/24 8:48:48

文章目录

背景
新建工程
拷贝/编写C/C++代码
编写CMake配置文件
写Java代码加载动态/静态库
java转换c++，c++转java
native层打印日志
Android去调用Java层的native方法
对外提供.so/.a库 + jar包
检查APK里面是否已经被正常包含.so/.a
完成

背景

突然想起做了这么久的JNI开发，却没有分享过相关内容。
今天就公司刚做完不久的一个项目来剖析，作为JNI的一个入门小实践。内容会做一些抽象，隐藏掉细节的业务部分。希望对刚学习JNI和要边学边开发的同学有所帮助。

新建工程

第一步就是新建一个C/C++工程：
在这里插入图片描述
一开始会有一个cpp目录，里面默认有CMakeLists.txt和一个.cpp文件：

拷贝/编写C/C++代码

通常来说C代码是由别的开发小组提供，我们负责写JNI代码，让Java层去调用C/C++的代码。
我们要做的是把C代码copy到cpp这个目录里面。

编写CMake配置文件

然后根据源代码去做一些CMake的配置，我这个项目是使用一个CMake文件去配置所有代码。想要更加灵活布局的话，也可以每个目录写一个Cmake文件，然后合并到根目录的Cmake中。
在这里插入图片描述
C代码的目录：

这个时候去编译，看能不能通过。
不能通过的话，说明CMake写的有问题，可以参考：Cmake专栏

写Java代码加载动态/静态库

上面搞定之后，可以正式开始写代码了。
写一个Java类用作加载原生库，可以是.so 或者.a。不了解的动态库和静态库的同学可以参考：Linux专栏
在这里插入图片描述
当没有实现C++方法的时候，方法名是报红的。点击：ALT+Enter可以自动生成对应的JNI方法，点击坐标的C++标记即可跳过去：

它会根据java的包名自动生成JNI方法名，方法名是由Java+包名+类名+方法名组合而成的。

需要注意的是：假如java改了包名或者类名，这个JNI方法也需要修改，不然无法映射链接过来。

java转换c++，c++转java

下面是示例代码，供参考：
C代码：

int ProcessInject(const char *ipeks,  unsigned char *ipek_mkey, char *fkey_fpath, unsigned char *fk_mkey, char *datetime);

JNI代码：

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_xxx_nativelib_NativeLib_processInject(JNIEnv *env, jobject thiz, jbyteArray ipeks,
                                               jbyteArray ipek_mkey, jbyteArray fkey_fpath,
                                               jbyteArray fk_mkey, jbyteArray date_time) {
    jbyte *ipeks_c = env->GetByteArrayElements(ipeks, nullptr);
    jbyte *ipek_mkey_c = env->GetByteArrayElements(ipek_mkey, nullptr);
    jbyte *fkey_fpath_c = env->GetByteArrayElements(fkey_fpath, nullptr);
    jbyte *fk_mkey_c = env->GetByteArrayElements(fk_mkey, nullptr);
    jbyte *datetime_c = env->GetByteArrayElements(date_time, nullptr);

    int result = ProcessInject((const char *) ipeks_c, (unsigned char *) ipek_mkey_c,
                           (char *) fkey_fpath_c, (unsigned char *) fk_mkey_c, (char *) datetime_c);
    // Release resources
    env->ReleaseByteArrayElements(ipeks, ipeks_c, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(ipek_mkey, ipek_mkey_c, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(fkey_fpath, fkey_fpath_c, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(fk_mkey, fk_mkey_c, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(date_time, datetime_c, 0);

// 返回结果给 Java
    return result;
}

int类型的无需转换，直接使用即可。
Java的byte类型需要先转为jbyte* 类型，传入C/C++代码的时候根据实际情况强制。其它类型的话，
可以点jni.h头文件进去查看：
在这里插入图片描述
或者直接查看JNI关机文档，需要一定英文水平。

 jbyte *ipeks_c = env->GetByteArrayElements(ipeks, nullptr);
 //使用ipeks_c ，dosomething 
 ...
  // Release resources
    env->ReleaseByteArrayElements(ipeks, ipeks_c, 0);

传入并使用对象类型的时候，记得用完立刻释放，不然有时候需要循环的业务逻辑会消耗掉JNI可以开辟的空间，听说最多是五百个对象。没有实际考察和测试，供参考。

至于JNI使用的栈内存的原理我在公司部分已经做过一期技术分享。后续有时间会做相应的分享到网上，可以先关注一波这个账号。

关于ReleaseByteArrayElements的最后一个参数，绝大部分场景使用0就OK，意思是他会把C/C++源码对这个变量所做的修改刷新回去给Java层。

还有一个点要注意，就是Java层的byte是有符号的，可以是负数，C/C++层的unsigned char是无符号的。写业务的时候需要注意这个点，要了解清楚。

native层打印日志

打印日志可以直接copy这个，Google那边薅过来的：

/*
 * Copyright (C) 2015 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 *
 */
#ifndef NATIVE_AUDIO_ANDROID_DEBUG_H_H
#define NATIVE_AUDIO_ANDROID_DEBUG_H_H
#include <android/log.h>

#if 1

#define MODULE_NAME "xxxxx"
#define LOGV(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGD(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGW(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGE(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)
#define LOGF(...) \
  __android_log_print(ANDROID_LOG_FATAL, MODULE_NAME, __VA_ARGS__)

#else

#define LOGV(...)
#define LOGD(...)
#define LOGI(...)
#define LOGW(...)
#define LOGE(...)
#define LOGF(...)
#endif

#endif  // NATIVE_AUDIO_ANDROID_DEBUG_H_H

CMake文件里面记得确认已经引入log库。Google爸爸已经在NDK包里面提供，直接引入即可。

在这里插入图片描述
日志的使用示例：

Android去调用Java层的native方法

上面这些搞定之后，直接在MainActivity里面new出前面创建的对象：在这里插入图片描述
调用native函数即可。

对外提供.so/.a库 + jar包

假如我们在CMake里面写了SHARED的话，编译之后，生成的是动态库，.so文件。
在这里插入图片描述
我们通过JNI代码调用的C/C++源码会被打包成一个.so库。也就是说，我们JNI写完之后提供给别人的就是这个.so库，再加上Java文件，就是这个：

因为JNI需要类名、包名完全一致，为了避免用户改了它们，导致调用不到JNI代码。我们把所有相关的Java代码打包为一个jar文件包。
不叫了解怎么通过Android studio打包jar文件包的可以参考：jar生成