如何使用DevEco Studio创建Native C++应用

news2024/11/26 23:31:08

简介

本篇主要介绍如何使用DevEco Studio for OpenAtom OpenHarmony （以下简称“OpenHarmony”）创建一个Native C++应用。应用采用“Native C++”模板，实现了通过Node-API调用C标准库的功能。本示例通过调用C标准库接口来演示调用过程，具体接口是C标准库的计算两个给定数和，并将结果返回到页面展示。通过这个应用我们可以掌握OpenHarmony系统的ArkTS/JS与C/C++混合开发。ArkTS/JS与C/C++ 混合开发是OpenHarmony系统中的一套原生模块扩展开发框架，它基于Node.js N-API规范开发，为开发者提供了ArkTS/JS与C/C++模块之间相互调用的交互能力。这套机制对于OpenHarmony系统开发的价值有两方面：

1、OpenHarmony系统可以将框架层丰富的模块功能通过js接口开放给上层应用使用。

2、应用开发者也可以选择将一些对性能、底层系统调用有要求的核心功能用C/C++封装实现，再通过js接口使用，提高应用本身的执行效率。

效果图

实现效果如下图所示：

通过ArkTS编写界面，根据界面展示点击输入框输入两个数，再点击计算按钮调用接口，将数据传入到C++端，C++端计算后再作为返回值到ArkTS端。

环境搭建

我们首先要完成应用开发环境的搭建，本示例运行RK3568开发板上。

1、搭建应用开发环境

1.1、开始前请参考应用开发快速上手链接，完成DevEco Studio的安装和开发环境配置：参考链接

1.2、开发环境配置完成后，创建工程（模板选择“Native C++”），选择JS或者eTS语言开发。

2、应用调测

工程创建完成后，选择使用真机进行调测。

2.1、将搭载OpenHarmony标准系统的开发板与电脑连接。

2.2、点击File> Project Structure... > Project>SigningConfigs界面勾选“Automatically generate signature”，等待自动签名完成即可，最后点击“OK”。如下图所示：

在编辑窗口右上角的工具栏，点击

按钮运行。

源码结构

代码结构分析，整个工程的代码结构如下：

文件说明如下：

├── cpp：// C++代码区│   ├── types：// 接口存放文件夹│   │   └── libadd              │   │       ├── index.d.ts       // 接口文件│   │       └── package.json // 接口注册配置文件│   ├── CmakeList.text     // Cmake打包配置文件│   └── add.cpp                // C++源代码└── ets                               // ets代码区    └── Application    │   └── AbilityStage.ts  // Hap包运行时类    ├── MainAbility    │   └── MainAbility.ts   //对Ability生命周期管理    └── pages        └── index.ets            // 主页面

C++端方法实现

C++端方法源码是工程的entry/src/main/cpp/add.cpp文件。

1、注册模块

先定义一个模块，对应结构体为napi_module，模块定义好后，调用NAPI提供的模块注册函数napi_module_register(napi_module* mod)注册到系统中；参考如下示例，nm_modname可以根据实际情况修改。

static napi_module demoModule = {    .nm_version =1,    .nm_flags = 0,    .nm_filename = nullptr,    .nm_register_func = Init,    .nm_modname = "libadd",    .nm_priv = ((void*)0),    .reserved = { 0 },};extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterHelloModule(void){    napi_module_register(&demoModule);}

2、接口定义

接口定义是固定写法，在napi_property_descriptor desc[]中，我们需要将编写的“hyPotC”方法（从左至右第三个参数）与对应暴露的接口“hyPot”接口（从左至右第一个参数）进行关联，其他参考示例默认填写即可。如下所示，其中Add对应的是Native C++的接口，其应用端的接口对应为add，NAPI通过napi_define_properties接口将napi_property_descriptor结构体中的2个接口绑定在一起，并通过exports变量对外导出，使应用层可以调用add方法。

EXTERN_C_STARTstatic napi_value Init(napi_env env, napi_value exports){    napi_property_descriptor desc[] = {        { "add", nullptr, Add, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }    };    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);    return exports;}EXTERN_C_END

3、接口实现

#include "napi/native_api.h"static napi_value Add(napi_env env, napi_callback_info info){    size_t requireArgc = 2;    size_t argc = 2;    napi_value args[2] = {nullptr};    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);    napi_valuetype valuetype0;    napi_typeof(env, args[0], &valuetype0);    napi_valuetype valuetype1;    napi_typeof(env, args[1], &valuetype1);    double value0;    napi_get_value_double(env, args[0], &value0);    double value1;    napi_get_value_double(env, args[1], &value1);    napi_value sum;    napi_create_double(env, value0 + value1, &sum);    return sum;}

4、接口对外配置

4.1、修改index.d.ts用于对外提供方法、说明（名字可以更改，点击方法可以直接链接到index.d.ts）。

export const add: (a: number, b: number) => number;

4.2、在package.json文件中将index.d.ts与cpp文件关联起来。

{  "name": "libadd.so",  "types": "./index.d.ts"}

4.3、CMakeLists.txt配置CMake打包参数，CMakeLists.txt是CMake打包的配置文件，里面的大部分内容无需修改，project、add_library方法中的内容可以根据实际情况修改。

# the minimum version of CMake.cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)project(MyApplication)set(NATIVERENDER_ROOT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})include_directories(${NATIVERENDER_ROOT_PATH}                    ${NATIVERENDER_ROOT_PATH}/include)add_library(add SHARED add.cpp)target_link_libraries(add PUBLIC libace_napi.z.so)

ArkTS端实现

界面整体规划效果如下图所示：

界面实现部分代码，具体请查看源码（见参考链接源码路径）。

@Entry@Componentstruct Index {  ...  build() {    Row() {      Column() {      }      .width('100%')    }    .height('100%')  }}

ArkTS调用C++方法流程

在ArkTS调用C++流程的过程中，需要使用到Node_API、Cmake等工具来做中间转换，整个流程如下：

(1) add.cpp源码用来编写C++代码，并通过index.d.ts文件对外提供接口。

(2) C++代码通过Cmake打包工具打包成动态链接库SO文件。

(3) arkTs端index.ets源码通过引入SO包的方式去调用SO文件中的接口，最终通过hivgor一起打包成可执行的xxx.hap包。

1、导入SO包

在index.ets文件中引入编译好的SO包。

import libAdd from 'libadd.so'

2、添加点击事件

Button组件添加点击事件，调用libadd.so中的方法。

Button(this.buttonSubmit)    .fontSize(40)    .fontWeight(FontWeight.Bold)    .margin({top:5})    .height(100)    .width(200)    .onClick(() => {        this.result = libAdd.add(this.num1,this.num2) })

3、hivgor打包

hivgor打包将SO文件与eTS代码一起打包成hap包。

4、安装hap包

点击