【环境配置】Android-Studio-OpenCV-JNI以及常见错误 ( 持续更新 )

最近一个项目要编译深度学习的库，需要用到 opencv 和 JNI，本文档用于记录环境配置中遇到的常见错误以及解决方案

Invalid Gradle JDK configuration found

failed
Invalid Gradle JDK configuration found
 
Invalid Gradle JDK configuration found. Open Gradle Settings 
Change JDK location

解决办法: 删除文件
.idea/gradle.xml 和 .idea/workspace.xml，重新编译；

解决办法：Invalid Gradle JDK configuration found

clang++: error: unknown argument: ‘-static-openmp’

原因是NDK版本过高，跟当前的AndroidStudio版本不匹配。选择升级AndroidStudio或者降低NDK版本即可。

重新下载21.3.6528147版本，配置NDK通过，rebuild项目通过，问题解决，最新版的 Android Studio 降级到 Android Studio 4.2.1 版本，NDK 降级到 21.3.6528147;

问题：clang++.exe: error: unknown argument: ‘-static-openmp‘

NDK版本！clang++: error: unknown argument: ‘-static-openmp‘

Android res\values-v26\values-v26.xml:9:5-12:13: AAPT: error: resource android:attr/colorError not f

解决方法：
compileSdkVersion 设置为28

Android res\values-v26\values-v26.xml:9:5-12:13: AAPT: error: resource android:attr/colorError not f

2 files found with path ‘lib/arm64-v8a/xxx.so‘ 问题

最后在自己的 nativelib module 的 build.gradle 的 android{} 加上

sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
    }

2 files found with path ‘lib/arm64-v8a/xxx.so‘ 问题

undefined reference to `cv::String::deallocate()一种可能解决方案

解决方案：替换库文件时候，同步替换头文件

undefined reference to `cv::String::deallocate()一种可能解决方案

关于解决gradle版本与gradle插件版本不一致问题的方法之一

Algorithm HmacPBESHA256 not available

在 D:\Android\sdk\.android 的目录下找到文件 debug.keystore，其实不缺少签名文件，这个问题，应该是之前安装了多个版本的 Android Studio，导致签名文件被覆盖了，删除 debug.keystore 文件，重新签名即可。

JNI GetFieldID和GetMethodID函数解释及方法签名

GetFieldID 是得到 java 类中的参数 ID ，GetMethodID 得到 java 类中方法的 ID ，它们只能调用类中声明为 public 的参数或方法。

举例说明：

jclass c = (*env)->FindClass(env,"com/camera/webcam/Test");
jfieldID width_id = (*env)->GetFieldID(env, c, "width", "I");

第一个参数：JNI接口对象；第二个参数：Java类对象；第三个参数：参数名（或方法名）；第四个参数：该参数（或方法）的签名。

方法签名

调用 JNI 的 GetMethodID 函数获取一个 jmethodID 时，需要传入一个方法名称和方法签名，方法名称就是在 Java 中定义的方法名，方法签名的格式为：(形参参数类型列表)返回值。

JNI GetFieldID和GetMethodID函数解释及方法签名

如何从JNI返回多个数组到Java？

当您希望从一个函数返回多个“东西”时，您有两个选项(这并不是 JNI 特有的)：要么创建一个包含所有结果的包装器对象(在您的例子中，是一个包含3个数组字段的 Java 类)，要么使用 out 参数。也许，在您的情况下，如果您知道调用前的长度，后者可能会更容易一些。

所以，在 Java 中，您可以编写如下内容

package p;

public class C {
    public void f() {
        byte[] array1 = new byte[10];
        int[] array2 = new int[20];
        String[] array3 = new String[5];
        fillArrays(array1, array2, array3);
    }
    native void fillArrays(byte[] byteArray, int[] intArray, String[] stringArray);
}

现在，在 C 中，这看起来是这样的：

JNIEXPORT void JNICALL 
Java_p_C_fillArrays(JNIEnv *env, jobject thisC, jbyteArray byteArray, jintArray intArray, jobjectArray stringArray)
{
    jboolean isCopy;
    jint i = 0;
    char* names[] = {"one", "two", "three"};

    jbyte *c_byteArray = (*env)->GetByteArrayElements(env, byteArray, &isCopy);
    for (i=0; i<(*env)->GetArrayLength(env, byteArray); i++) {
        c_byteArray[i] = (jbyte)i;
    }
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, byteArray, c_byteArray, 0);

    jint *c_intArray = (*env)->GetIntArrayElements(env, intArray, &isCopy);
    for (i=0; i<(*env)->GetArrayLength(env, intArray); i++) {
        c_intArray[i] = i;
    }
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, intArray, c_intArray, 0);

    for (i=0; i<(*env)->GetArrayLength(env, stringArray) && i<sizeof(names)/sizeof(names[0]); i++) {
        (*env)->SetObjectArrayElement(env, stringArray, i, (*env)->NewStringUTF(env, names[i]));
    }
}

如何从JNI返回多个数组到Java？

Java: JNI对数组赋值并返回给Java

在 JNI 中对 Java 层的数组赋值有两种方式：一是在 Java 层创建好数组，然后传递到 JNI 层，由 JNI 层进行赋值；二是直接在 JNI 层创建好数组并赋值，然后返回数组到 Java 层。下面是两种方式的对比实现：

创建两个 native 方法

    //传递数组,操作后,返回
    public native void passArrayMethod(int[] arr);

    //创建指定长度数组
    public native int[] createArrayMethod(int len);

生成对应的 C 函数

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_git_jnidemo_JniUtil_JniDemo_passArrayMethod
  (JNIEnv *, jobject, jintArray);

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_test_git_jnidemo_JniUtil_JniDemo_createArrayMethod
  (JNIEnv *, jobject, jint);

传递数组给 JNI ，修改第一个元素值，然后排序

int com(const void *a, const void *b){
    return *(int *)a - *(int *)b;//升序
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_test_git_jnidemo_JniUtil_JniDemo_passArrayMethod
        (JNIEnv *env, jobject jobj, jintArray jarr){
    //1.获取数组指针
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(jarr, NULL);
    *arr = 100;
    //2.获取数组长度
    int len = env->GetArrayLength(jarr);
    //3.排序
    qsort(arr, len, sizeof(jint), com);

    //4.释放资源
    env->ReleaseIntArrayElements(jarr, arr, JNI_COMMIT);
//    env->ReleaseIntArrayElements(jarr, arr, JNI_ABORT);
    //  对于最后一个参数(如果指针指向的数组为副本时，否则该参数不起作用)
    //      0       copy back the content and free the elems buffer
    //      JNI_COMMIT      copy back the content but do not free the elems buffer
    //      JNI_ABORT       free the buffer without copying back the possible changes
};

JNI 生成数组，并返回

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_test_git_jnidemo_JniUtil_JniDemo_createArrayMethod
        (JNIEnv *env, jobject jobj, jint len){
    //1.新建长度len数组
    jintArray jarr = env->NewIntArray(len);
    //2.获取数组指针
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(jarr, NULL);
    //3.赋值
    int i = 0;
    for(; i < len; i++){
        arr[i] = i;
    }
    //4.释放资源
    env->ReleaseIntArrayElements(jarr, arr, 0);
    //5.返回数组
    return jarr;
};

MainActivity 中调用

        int[] arr = {1, 3, 2, 6, 8, 0};
        Log.i(TAG, "arr修改前: " + getArrayString(arr));
        jd.passArrayMethod(arr);
        Log.i(TAG, "arr修改后: " + getArrayString(arr));

        Log.i(TAG, "------------------------------------------");

        int[] arr_new = jd.createArrayMethod(10);
        Log.i(TAG, "arr_new: "+ getArrayString(arr_new) );

输出结果：

09-26 17:02:29.454 994-994/com.test.git.jnidemo I/MainActivity-: arr修改前: ,1,3,2,6,8,0
09-26 17:02:29.454 994-994/com.test.git.jnidemo I/MainActivity-: arr修改后: ,0,2,3,6,8,100
09-26 17:02:29.454 994-994/com.test.git.jnidemo I/MainActivity-: ------------------------------------------
09-26 17:02:29.454 994-994/com.test.git.jnidemo I/MainActivity-: arr_new: ,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

Java: JNI对数组赋值并返回给Java

[JNI 编程上手指南之 JNIEnv 详解]

JNIEnv 是什么?

JNIEnv 即 Java Native Interface Environment，Java 本地编程接口环境。JNIEnv 内部定义了很多函数用于简化我们的 JNI 编程。
JNI 把 Java 中的所有对象或者对象数组当作一个 C 指针传递到本地方法中，这个指针指向 JVM 中的内部数据结构(对象用 jobject 来表示，而对象数组用 jobjectArray 或者具体是基本类型数组)，而内部的数据结构在内存中的存储方式是不可见的。只能从 JNIEnv 指针指向的函数表中选择合适的 JNI 函数来操作 JVM 中的数据结构。

在 C 语言中，JNIEnv 是一个指向 JNINativeInterface_ 结构体的指针：

#ifdef __cplusplus
typedef JNIEnv_ JNIEnv;
#else
typedef const struct JNINativeInterface_ *JNIEnv; // C 语言
#endif

struct JNINativeInterface_ {
    void *reserved0;
    void *reserved1;
    void *reserved2;

    void *reserved3;
    jint (JNICALL *GetVersion)(JNIEnv *env);

    jclass (JNICALL *DefineClass)
      (JNIEnv *env, const char *name, jobject loader, const jbyte *buf,
       jsize len);

    jstring (JNICALL *NewStringUTF)
      (JNIEnv *env, const char *utf);

    //省略其他函数指针
    //......
}

JNINativeInterface_ 结构体中定义了非常多的函数指针，这些函数用于简化我们的 JNI 编程。C 语言中，JNIEnv 中函数的使用方式如下:

JNIEnv * env
// env 的实际类型是 JNINativeInterface_**
(*env)->NewStringUTF(env,"Hello from JNI !");

在 C++ 代码中，JNIEnv 是一个 JNIEnv_ 结构体：

#ifdef __cplusplus
typedef JNIEnv_ JNIEnv;
#else
typedef const struct JNINativeInterface_ *JNIEnv; 
#endif

struct JNIEnv_ {
    const struct JNINativeInterface_ *functions;
#ifdef __cplusplus

    jint GetVersion() {
        return functions->GetVersion(this);
    }
    jclass DefineClass(const char *name, jobject loader, const jbyte *buf,
                       jsize len) {
        return functions->DefineClass(this, name, loader, buf, len);
    }
    jclass FindClass(const char *name) {
        return functions->FindClass(this, name);
    }
    jmethodID FromReflectedMethod(jobject method) {
        return functions->FromReflectedMethod(this,method);
    }
    jfieldID FromReflectedField(jobject field) {
        return functions->FromReflectedField(this,field);
    }

    jobject ToReflectedMethod(jclass cls, jmethodID methodID, jboolean isStatic) {
        return functions->ToReflectedMethod(this, cls, methodID, isStatic);
    }

    jclass GetSuperclass(jclass sub) {
        return functions->GetSuperclass(this, sub);
    }
    //省略其他函数
    //......
}

JNIEnv_ 结构体中同样定义了非常多的成员函数，这些函数用于简化我们的 JNI 编程。C++ 语言中，JNIEnv 中函数的使用方式如下:

//JNIEnv * env
// env 的实际类型是 JNIEnv_*
env->NewstringUTF ( "Hello from JNI ! ");

更多详情见： JNI 编程上手指南之 JNIEnv 详解

【参考】

Android Studio配置OpenCV的JNI接口

【Android+OpenCV】Android Studio的安装全过程+在Android Studio中配置OpenCV-重点关注

NDK开发遇到的三个错误：‘javah’ 不是内部或外部命令，编码GBK的不可映射字符，程序包XX.XX不存在

OpenCV 在 Android Studio 的使用教程

Android Studio使用OpenCV进行图像基本处理

Android学习笔记之——基于Android的opencv开发（Android studio3.6+opencv4.3.0开发环境搭建）

解决办法：Invalid Gradle JDK configuration found

NDK版本！clang++: error: unknown argument: ‘-static-openmp‘

问题：clang++.exe: error: unknown argument: ‘-static-openmp‘

Android res\values-v26\values-v26.xml:9:5-12:13: AAPT: error: resource android:attr/colorError not f

JNI GetFieldID和GetMethodID函数解释及方法签名

如何从JNI返回多个数组到Java？

Java: JNI对数组赋值并返回给Java

JNI 编程上手指南之 JNIEnv 详解

Android NDK开发：JNI实战篇

java调用本地方法–JNI访问List集合

JNI系列(四)JAVA数据类型和JNI类型对照表