Android CMake 编译 C++：一步步带你了解

在 Android 开发中，使用 CMake 工具来编译 C++ 代码是一个非常普遍的做法。CMake 是一个跨平台的自动化构建系统，允许开发者通过简单的配置文件生成各类 IDE 项目和 Makefile。本文将详细介绍如何在 Android 项目中使用 CMake 来编译 C++ 代码，并提供示例和流向图来帮助理解。

1. 环境准备

要开始使用 CMake 在 Android 项目中构建 C++ 代码，你需要确保以下环境正确配置：

  • Android Studio 已安装
  • Android NDK（Native Development Kit）已下载
  • CMake 已启用（在 Android Studio 中，通常在项目构建设置中可以启用）

2. 创建新项目

2.1 创建 Android 项目

在 Android Studio 中创建一个新的应用项目，选择“Native C++”模板，这将对项目设置默认的 CMake 文件。

2.2 项目结构

创建项目后，你将看到类似于以下的项目结构：

MyApplication/
├── app/
│   ├── src/
│   ├── CMakeLists.txt  // CMake 配置文件
│   └── ...
└── build.gradle

3. CMake 配置

3.1 CMakeLists.txt 文件

在 app 文件夹内，你会找到 CMakeLists.txt 文件，这是 CMake 构建的核心配置文件。以下是一个简单的 CMakeLists.txt 示例：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) 
# 最小 CMake 版本

# 指定一个 C++ 库
add_library( 
    native-lib 
    SHARED 
    src/main/cpp/native-lib.cpp 
)

# 查找 Android NDK 的库
find_library(
    log-lib 
    log 
)

# 指定库的链接
target_link_libraries( 
    native-lib 
    ${log-lib} 
)

在这个示例中，我们创建了一个名为 native-lib 的共享库，并指定了其源文件。

3.2 C++ 源文件

在 src/main/cpp/ 文件夹下，创建一个名为 native-lib.cpp 的文件，并加入如下代码：

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

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapplication_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv* env, jobject) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

这段代码定义了一个 JNI 方法，用于返回一个字符串。

4. AndroidManifest.xml 修改

确保在 AndroidManifest.xml 文件中配置了 JNI 的调用：

<application
    ...
    android:appComponentFactory="">
    <activity android:name=".MainActivity">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        </intent-filter>
    </activity>
</application>

5. 流程图

接下来，创建一个流程图来描述整个编译过程。

flowchart TD
    A[开始] --> B[创建 Android 项目]
    B --> C[编写 CMakeLists.txt]
    C --> D[编写 C++ 源代码]
    D --> E[修改 AndroidManifest.xml]
    E --> F[构建和运行]
    F --> G[完成]

6. 调用 C++ 方法

在 Java 文件中，你需要调用 C++ 方法。在 MainActivity.java 中，加入如下代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        // 调用 C++ 方法
        String hello = stringFromJNI();
        TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);
        tv.setText(hello);
    }

    public native String stringFromJNI();
}

这里，我们加载了 native-lib 库，并通过 JNI 调用 stringFromJNI 方法。

7. 关系图

为了更好地理解数据表之间的关系，以下是一个简单的关系图示例。

erDiagram
    USER {
        int id PK "用户 ID"
        string name "用户姓名"
    }
    
    MESSAGE {
        int id PK "消息 ID"
        string content "消息内容"
        int userId FK "用户ID"
    }

    USER ||--o{ MESSAGE : sends

这个图表示了一个用户可以发送多条消息的关系。

8. 构建与运行

最后，构建项目并运行。在 Android Studio 中，点击 "Run" 按钮。在启动的应用界面中，你应该能看到 "Hello from C++" 的文本输出。

结尾

通过本文的介绍，你应该对如何在 Android 项目中使用 CMake 编译 C++ 有了初步的了解。CMake 不仅可以帮助你管理复杂的构建过程，还能为你的 Android 项目开辟更为广泛的可能性。希望你能在实际开发中活用这些知识，实现你的项目愿景！