android调用c++库 android c+

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mob64ca1409970a 2023-09-07 15:25:58

文章标签 android调用c++库 Android NDK cmake JNI 文章分类 Android 移动开发

您可以向 Android 项目添加 C 和 C++ 代码，只需将相应的代码添加到项目模块的 cpp 目录中即可。在您构建项目时，这些代码会编译到一个可由 Gradle 与您的 APK 打包在一起的原生库中。然后，Java 或 Kotlin 代码即可通过 Java 原生接口 (JNI) 调用原生库中的函数。如需详细了解如何使用 JNI 框架，请参阅 Android JNI 提示。

Android Studio 支持适用于跨平台项目的 CMake，以及速度比 CMake 更快但仅支持 Android 的 ndk-build。目前不支持在同一模块中同时使用 CMake 和 ndk-build。

如果您想要将现有的 ndk-build 库导入到 Android Studio 项目，请了解如何将 Gradle 关联到原生库项目。

本页将向您介绍如何设置 Android Studio以支持必要的构建工具、如何创建新项目并让其支持 C/C++，以及如何向您的项目添加新的 C/C++ 文件。

如果想要将原生代码添加到现有项目，则需要按以下步骤操作：

1.创建新的原生源代码文件，并将其添加到 Android Studio 项目。

如果您已经拥有原生代码或想要导入预构建的原生库，可跳过此步骤。

2.配置 CMake 以将原生源代码构建入库。如果您要导入和关联预构建库或平台库，同样需要此构建脚本。

如果现有的原生库已有 CMakeLists.txt 构建脚本，或使用 ndk-build 并包含 Android.mk 构建脚本，您可以跳过此步骤。

3.提供 CMake 或 ndk-build 脚本文件的路径以配置 Gradle。Gradle 使用构建脚本将源代码导入您的 Android Studio 项目并将原生库（SO 文件）打包到 APK 中。

配置完项目后，您可以使用 JNI 框架从 Java 或 Kotlin 代码中访问原生函数。要构建和运行应用，只需点击运行图标

android调用c++库 android c+_NDK

即可。

注意：如果您的现有项目使用已弃用的 ndkCompile 工具，您应该改用 CMake 或 ndk-build。要了解详情，请转到介绍如何从 ndkCompile 迁移的部分。
实验性 Gradle 的用户注意事项：如果您符合以下任意一种情况，请考虑迁移到插件版本 2.2.0 或更高版本，并使用 CMake 或 ndk-build 编译原生库：您的原生项目已经使用 CMake 或者 ndk-build；您想要使用稳定版本的 Gradle 编译系统；或者您希望支持插件工具，例如 CCache。否则，您可以继续使用实验性版本的 Gradle 和 Android 插件。

下载 NDK 和构建工具

如需为您的应用编译和调试原生代码，您需要以下组件：

Android 原生开发套件 (NDK)：一个工具集，让您能够在 Android 项目中使用 C 和 C++ 代码；它提供了各种平台库，让您能够管理原生 Activity 并访问物理设备组件，例如传感器和轻触输入。
CMake：一款外部构建工具，可与 Gradle 搭配使用来构建原生库。如果您只计划使用 ndk-build，则不需要此组件。
LLDB：Android Studio 用于调试原生代码的调试程序。

如需了解如何安装这些组件，请参阅安装及配置 NDK、CMake 和 LLDB。

使用SDK管理器自带CMake 3.6.0 或 3.10.2

SDK 管理器包含CMake的3.6.0派生版本和版本3.10.2。未在build.gradle中设置特定CMake版本的项目均使用CMake 3.10.2进行构建。要使用之前包含的版本，请在模块的build.gradle文件中指定CMake版本3.6.0：

android {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                ...
                version "3.6.0"
            }
        }
    }

您可以指定此 CMake 版本作为最低版本，只需在 build.gradle 条目的末尾添加一个“+”即可，例如 3.10.2+。不过，这并非最佳做法。

使用自定义 CMake 版本

如果您想使用 SDK 管理器中未包含的 CMake 版本 3.7 或更高版本，请按以下步骤操作：

1.从官方 CMake 网站下载并安装 CMake 3.7 或更高版本。

2.指定您想让 Gradle 在模块的 build.gradle 文件中使用的 CMake 版本：

android {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                ...
                version "cmake-version"
            }
        }
    }

3.将 CMake 的安装路径添加到 PATH 环境变量，或将其添加到项目的 local.properties 文件中，具体步骤如下所示。如果 Gradle 找不到您在 build.gradle 文件中指定的 CMake 版本，您便会遇到构建错误。

# If you set this property, Gradle no longer uses PATH to find CMake.
    cmake.dir="path-to-cmake"

4.如果您尚未在工作站上安装 Ninja 构建系统，请访问 Ninja 官方网站，然后下载并安装适用于您的操作系统的最新版 Ninja。此外，请务必将 Ninja 的安装路径也添加到PATH环境变量。

创建支持 C/C++ 的新项目

创建支持原生代码的新项目的步骤与创建任何其他 Android Studio 项目的步骤相似，但前者还需要执行一个额外的步骤：

在向导的 Choose your project 部分中，选择 Native C++ 项目类型。
点击 Next。
填写向导下一部分中的所有其他字段。
点击 Next。
在向导的 Customize C++ Support 部分中，您可以使用 C++ Standard 字段来自定义项目。使用下拉列表选择您想要使用哪种 C++ 标准化。选择 Toolchain Default 可使用默认的 CMake 设置。
点击 Finish。

在 Android Studio 完成新项目的创建后，请从 IDE 左侧打开 Project 窗格，然后选择 Android 视图。如图 2 所示，Android Studio 会添加 cpp 组：

android调用c++库 android c+_Android_02

图 1. 原生源代码和外部构建脚本的 Android 视图组

注意：此视图并未反映磁盘上的实际文件层次结构，而是将相似的文件归为一组，以便简化项目导航。

在 cpp 组中，您可以找到项目中的所有原生源代码文件、头文件、CMake 或 ndk-build 的构建脚本，以及项目中的预构建库。对于新项目，Android Studio 会创建一个示例 C++ 源代码文件 native-lib.cpp，并将其置于应用模块的 src/main/cpp/ 目录中。此示例代码提供了一个简单的 C++ 函数 stringFromJNI()，它会返回字符串“Hello from C++”。要了解如何向项目添加其他源代码文件，请参阅介绍如何创建新的原生源代码文件的部分。

与 build.gradle 文件指示 Gradle 如何构建应用一样，CMake 和 ndk-build 需要构建脚本以确定如何构建您的原生库。对于新项目，Android Studio 会创建 CMake 构建脚本 CMakeLists.txt，并将其置于模块的根目录中。要详细了解此构建脚本的内容，请参阅配置 CMake。

构建和运行示例应用

点击 Run 图标

android调用c++库 android c+_NDK

后，Android Studio 会构建并启动一个应用，此应用会在您的 Android 设备或模拟器上显示文字“Hello from C++”。下面的概览介绍了在构建和运行示例应用时会发生的事件：

Gradle 调用您的外部构建脚本 CMakeLists.txt。
CMake 按照构建脚本中的命令将 C++ 源代码文件 native-lib.cpp 编译到共享的对象库中，并将其命名为 libnative-lib.so，Gradle 随后会将后者打包到 APK 中。
运行时，应用的 MainActivity 会使用 System.loadLibrary() 加载原生库。现在，应用就可以使用库的原生函数 stringFromJNI() 了。
MainActivity.onCreate() 会调用 stringFromJNI()，后者会返回“Hello from C++”，并使用它来更新 TextView。

注意：Instant Run 与使用原生代码编写的项目组件不兼容。

如果想要验证 Gradle 是否会将原生库打包到 APK 中，您可以使用 APK 分析器：

依次选择 Build > Build Bundles(s) / APK(s) > Build APK(s)。
依次选择 Build > Analyze APK。
从 app/build/outputs/apk/ 目录中选择 APK，然后点击 OK。
如图 3 所示，您可以在 lib/<ABI>/ 下的 APK 分析器窗口中看到 libnative-lib.so。 图 2. 使用 APK 分析器查找原生库

android调用c++库 android c+_JNI_04

提示：如果您想要利用其他使用了原生代码的 Android 应用进行实验，请依次点击 File > New > Import Sample，然后从 Ndk 列表中选择一个示例项目。

创建新的 C/C++ 源代码文件

要将新的 C/C++ 源代码文件添加到现有项目，请按以下步骤操作：

如果您的应用的主源代码文件集内还没有 cpp/ 目录，请按如下所示的方法创建一个：

从 IDE 的左侧打开 Project 窗格，然后从下拉菜单中选择 Project 视图。
转到 your-module > src，右键点击 main 目录，然后依次选择 New > Directory。
输入 cpp 作为目录名称，然后点击 OK。

右键点击 cpp/ 目录，然后依次选择 New > C/C++ Source File。
为您的源代码文件输入一个名称，例如 native-lib。
从 Type 下拉菜单中，为您的源代码文件选择文件扩展名，例如 .cpp。

您可以向此下拉菜单添加其他文件类型（例如 .cxx 或 .hxx），只需点击 Edit File Types 图标即可。在弹出的 C/C++ 对话框中，从 Source Extension 和 Header Extension 下拉菜单中选择另一个文件扩展名，然后点击 OK。