androidjstring
1. 如何在Android下使用JNI
1.引言
我们知道,Android系统的底层库由c/c++编写,上层Android应用程序通过java虚拟机调用底层接口,衔接底层c/c++库与Java应用程序间的接口正是JNI(JavaNative Interface)。本文描述了如何在ubuntu下配置AndroidJNI的开发环境,以及如何编写一个简单的c函数库和JNI接口,并通过编写Java程序调用这些接口,最终运行在模拟器上的过程。
2.环境配置
2.1.安装jdk1.6
(1)从jdk官方网站下载jdk-6u29-linux-i586.bin文件。
(2)执行jdk安装文件
[html] view plainprint?
01.$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
02.$jdk-6u29-linux-i586.bin
$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
$jdk-6u29-linux-i586.bin
(3)配置jdk环境变量
[html] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.#JAVAEVIRENMENT
03.exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
04.exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
05.exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
06.exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH
$sudo vim /etc/profile
#JAVAEVIRENMENT
exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH
保存后退出编辑,并重启系统。
(4)验证安装
[html] view plainprint?
01.$java -version
02.javaversion "1.6.0_29"
03.Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
04.JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
05.$javah
06.用法:javah[选项]<类>
07.其中[选项]包括:
08.-help输出此帮助消息并退出
09.-classpath<路径>用于装入类的路径
10.-bootclasspath<路径>用于装入引导类的路径
11.-d<目录>输出目录
12.-o<文件>输出文件(只能使用-d或-o中的一个)
13.-jni生成JNI样式的头文件(默认)
14.-version输出版本信息
15.-verbose启用详细输出
16.-force始终写入输出文件
17.使用全限定名称指定<类>(例
18.如,java.lang.Object)。
$java -version
javaversion "1.6.0_29"
Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
$javah
用法:javah[选项]<类>
其中[选项]包括:
-help输出此帮助消息并退出
-classpath<路径>用于装入类的路径
-bootclasspath<路径>用于装入引导类的路径
-d<目录>输出目录
-o<文件>输出文件(只能使用-d或-o中的一个)
-jni生成JNI样式的头文件(默认)
-version输出版本信息
-verbose启用详细输出
-force始终写入输出文件
使用全限定名称指定<类>(例
如,java.lang.Object)。2.2.安装android应用程序开发环境
ubuntu下安装android应用程序开发环境与windows类似,依次安装好以下软件即可:
(1)Eclipse
(2)ADT
(3)AndroidSDK
与windows下安装唯一不同的一点是,下载这些软件的时候要下载Linux版本的安装包。
安装好以上android应用程序的开发环境后,还可以选择是否需要配置emulator和adb工具的环境变量,以方便在进行JNI开发的时候使用。配置步骤如下:
把emulator所在目录android-sdk-linux/tools以及adb所在目录android-sdk-linux/platform-tools添加到环境变量中,android-sdk-linux指androidsdk安装包android-sdk_rxx-linux的解压目录。
[plain] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
03. exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH
$sudo vim /etc/profile
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH
编辑完毕后退出,并重启生效。
2.3.安装NDK
NDK是由android提供的编译android本地代码的一个工具。
(1)从androidndk官网http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html下载ndk,目前最新版本为android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2.
(2)解压ndk到工作目录:
[plain] view plainprint?
01.$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
02.$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk
$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk
(3)设置ndk环境变量
[plain] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH
$sudo vim /etc/profile
exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH
编辑完毕后保存退出,并重启生效
(4)验证安装
[plain] view plainprint?
01.$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
02.$ ndk-build
03.Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
04.Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
05.Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so
$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
$ ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so
3.JNI实现
我们需要定义一个符合JNI接口规范的c/c++接口,这个接口不用太复杂,例如输出一个字符串。接下来,则需要把c/c++接口的代码文件编译成共享库(动态库).so文件,并放到模拟器的相关目录下。最后,启动Java应用程序,就可以看到最终效果了。
3.1.编写Java应用程序代码
(1)启动Eclipse,新建android工程
Project:JNITest
Package:org.tonny.jni
Activity:JNITest
(2)编辑资源文件
编辑res/values/strings.xml文件如下:编辑res/layout/main.xml文件
我们在主界面上添加了一个EditText控件和一个Button控件。
(3)编辑JNITest.java文件
static表示在系统第一次加载类的时候,先执行这一段代码,在这里表示加载动态库libJNITest.so文件。
再看这一段:
[java] view plainprint?
01.privatenativeString GetReply();
privatenativeString GetReply();
native表示这个方法由本地代码定义,需要通过jni接口调用本地c/c++代码。
[java] view plainprint?
01.publicvoidonClick(View arg0) {
02.edtName.setText(reply);
03.}
publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}
这段代码表示点击按钮后,把native方法的返回的字符串显示到EditText控件。
(4)编译工程,生成.class文件。
3.2.用javah工具生成符合JNI规范的c语言头文件
在终端中,进入android工程所在的bin目录
[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/bin
$cd ~/project/Android/JNITest/bin
我们用ls命令查看,可以看到bin目录下有个classes目录,其目录结构为classes/org/tonny/jni,即classes的子目录结构是android工程的包名org.tonny.jni。请注意,下面我们准备执行javah命令的时候,必须进入到org/tonny/jni的上级目录,即classes目录,否则javah会提示找不到相关的java类。
下面继续:
[plain] view plainprint?
01.$cd classes
02.$javah org.tonny.jni.JNITest
03.$ls
04.org org_tonny_jni_JNITest.h
$cd classes
$javah org.tonny.jni.JNITest
$ls
org org_tonny_jni_JNITest.h
执行javahorg.tonny.jni.JNITest命令,在classes目录下会生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件。如果不进入到classes目录下的话,也可以这样:
[plain] view plainprint?
01.$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest
$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest
-classpath 参数表示装载类的目录。
3.3.编写c/c++代码
生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件后,我们就可以编写相应的函数代码了。下面在android工程目录下新建jni目录,即~/project/Android/JNITest/jni,把org_tonny_jni_JNITest.h头文件拷贝到jni目录下,并在jni目录下新建org_tonny_jni_JNITest.c文件,编辑代码如下:
[cpp] view plainprint?
01.#include<jni.h>
02.#include<string.h>
03.#include"org_tonny_jni_JNITest.h"
04.
05.
06.JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
07.(JNIEnv *env, jobject obj){
08.return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
09.}
#include<jni.h>
#include<string.h>
#include"org_tonny_jni_JNITest.h"
JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
(JNIEnv *env, jobject obj){
return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
}
我们可以看到,该函数的实现相当简单,返回一个字符串为:"Hello,JNITest"
3.4.编写Android.mk文件
在~/project/Android/JNITest/jni目录下新建Android.mk文件,android可以根据这个文件的编译参数编译模块。编辑Android.mk文件如下:
[plain] view plainprint?
01.LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
02.include$(CLEAR_VARS)
03.LOCAL_MODULE := libJNITest
04.LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
05.include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libJNITest
LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
LOCAL_MODULE表示编译的动态库名称
LOCAL_SRC_FILES 表示源代码文件
3.5.用ndk工具编译并生成.so文件
进入到JNITest的工程目录,执行ndk-build命令即可生成libJNITest.so文件。
[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/
02.$ndk-build
03.Invalidattribute name:
04.package
05.Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so
$cd ~/project/Android/JNITest/
$ndk-build
Invalidattribute name:
package
Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so
可以看到,在工程目录的libs/armeabi目录下生成了libJNITest.so文件。
3.6.在模拟器上运行
(1)首先,我们把android模拟器启动起来。进入到emulator所在目录,执行emulator命令:
[plain] view plainprint?
01.$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
02.$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512
$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512
AVD-2.3.3-V10表示你的模拟器名称,与在Eclipse->AVDManager下的AVDName对应,-partition-size表示模拟器的存储设备容量。
(2)接下来,我们需要把libJNITest.so文件拷贝到模拟器的/system/lib目录下,执行以下命令:
[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
02.$adb remount
03.$adb push libJNITest.so /system/lib
04.80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)
$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
$adb remount
$adb push libJNITest.so /system/lib
80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)
当在终端上看到有80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)传输速度等信息的时候,说明拷贝成功。
(3)在终端上执行JNITest程序,这个我们可以在Eclipse下,右键点击JNITest工程,RunAs->Android Application,即可在模拟器上启动程序
2. 如何在Android中使用汇编语言
由于Android环境非常复杂,框架都是用Java,因此要使用C/C++都需要做很多配置,使用汇编的话需要做更多的工作。
我这边使用的是最新的Android4.0的开发工具,NDK也是最新支持4.0的。这个NDK与老版本的有一些比较明显的不同。
由于我用的是Mac OS X,因此配置起来比瘟抖死上的要容易许多,你不需要再装些杂七杂八的第三方工具,直接可以使用你下载好的NDK。
首先,设置目标路径——在你的Terminal中进入NDK的根目录,随后打NDK_PROJECT_PATH="<你要编译的项目路径>"。回车,再输入export NDK_PROJECT_PATH
回车。
这里要注意的是NDK_PROJECT_PATH=后面的路径需要加引号,否则无效。
由于NDK默认支持的默认编译选项仅支持ARMv5到ARMv5TE架构,因此如果要使用比较高级的特性的话有两种方法:
1、你有办法将TARGET_ARCH_ABI的值变为armeabi-v7a,俺自己试了一下,木有成功。因此可以使用第二种方法,更简单便捷:
2、在你的NDK目录下,找到toolchains,然后找到arm-linux-androideabi-x.y.z目录,在进去可以发现setup.mk文件。找到-march=armv7-a,将上面的神马#ifdef都去掉,下面的#endif也都删了。这样就能确保编译器使用ARMv7A来编译。
完成上述操作之后我们就可以先用最简单的方式来写汇编了,即内联汇编——
static int my_thumb(int mmy)
{
__asm__("movw r0, #1001 \t\n"
"movw r12, #2020 \t\n"
"add r0, r0, r12 \t\n"
"bx lr");
return mmy;
}
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
my_thumb(0);
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}
上述代码其实就是基于NDK自带的hello-jni项目修改的。最后用ndk-build可以成功编译。
上面一段代码是编译器默认的使用Thumb/Thumb-2编译的,因此我里面写的内联汇编的指令都是Thumb代码。
我们下面将讲述一下如何使用ARM代码并使用NEON指令集。
首先,在你的Android.mk中修改LOCAL_SRC_FILES,要将源文件名后面添加.neon后缀,比如LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c改成LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c.neon。
这里要注意的是你真正的源文件名不要修改,就修改LOCAL_SRC_FILES这个符号的值即可。
然后我们再添加新的变量,来指示ARM GCC使用ARM指令集来编译——LOCAL_ARM_MODE := arm
这样就OK了。我们修改一下代码:
static int my_arm(int mmy)
{
__asm__("movw r0, #1001 \t\n"
"movw r12, #2020 \t\n"
"add r0, r0, r12 \t\n"
"vp.32 q0, r0 \t\n"
"bx lr");
return mmy;
}
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
my_arm(0);
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}
使用ndk-build后能正常通过编译。
最后再上个最最高端的。直接写汇编文件。NDK带有GAS工具,因此按常理,完全可以写汇编文件。一般汇编文件的后缀名为.s,因此我们创建一个xxx.s文件即可。
然后我这边创建一个叫hey.s。在Android.mk中将这个文件添加上:LOCAL_SRC_FILES += hey.s.neon
我们这里看到,为了能在汇编文件中使用NEON指令集,我们在这里也把.neon后缀添加上。汇编器的makefile也认这个标识。
我们编辑hey.s文件:
.text
.align 4
.arm
.globl my_real_arm
my_real_arm:
add r0, r0, #256
vmov q0, q1
vp.32 q0, r0
bx lr
这里要注意的是,在Apple的汇编器中,函数名要加前缀下划线,而NDK中提供的汇编器则不需要。
我们修改一下hello-jni.c,把这函数调进去:
extern void my_real_arm(int i);
static int my_arm(int mmy)
{
__asm__("movw r0, #1001 \t\n"
"movw r12, #2020 \t\n"
"add r0, r0, r12 \t\n"
"vp.32 q0, r0 \t\n"
"bx lr");
return mmy;
}
jstring
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
my_real_arm(0);
my_arm(0);
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}
当然,我们为了确保编译器能够正确地将ARM和Thumb指令集做混合连接,我们可以在刚才的setup.mk中强制在TARGET_CFLAGS标志里加上-mthumb-interwork
在Windows操作系统中试验,终于发现,只要将Application.mk中的APP_ABI中的标志,将armeabi去掉,仅留下armeabi-v7a就能顺利使用neon了。这样不需要修改setup.mk,也不需要将Sample中的那个标志判断去掉,非常方便。
下面列一下可用的Android.mk编译配置文件:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := HelloNeon
LOCAL_SRC_FILES := helloneon.c
LOCAL_ARM_MODE := arm
TARGET_CFLAGS += -mthumb-interwork
TARGET_CFLAGS += -std=gnu11
TARGET_CFLAGS += -O3
ifeq ($(TARGET_ARCH_ABI),armeabi-v7a)
LOCAL_CFLAGS := -DHAVE_NEON=1
LOCAL_SRC_FILES += neontest.s.neon
LOCAL_ARM_NEON := true
endif
LOCAL_LDLIBS := -llog
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
$(call import-mole,cpufeatures)
在使用JNI时,只需要在你当前项目工程目录中添加jni文件夹,然后在里面根据Sample中所提供的文件布局来做即可。当你用ndk-build(Windows下要在cygwin控制台中用ndk-build.cmd)来编译时, 如果构建成功,则会在libs文件夹内生成一个libXXX.so。然后用Eclipse ADT重新打开你的项目工程,就会发现jni文件目录以及生成好的so文件都会在你的工程文件目录中展现出来。当然,你后面也能直接在Eclipse IDE下编辑.s汇编文件,这样就更容易阅读了。
最后,在Android汇编器中如果要注释某条语句,那么必须使用C89/90中的注释符——/* ... */
用分号以及后来C++98中所引入的//形式都不管用。
在最新的NDK版本android-ndk-r8d中加入了ARM-Linux GCC4.7以及当前大红大紫的LLVM Clang3.1。不过由于LLVM Clang3.1的很多编译选项与GCC有不少区别,因此在使用Clang3.1的时候需要自己去配置相应的编译选项。这个版本的NDK默认的编译器工具链使用的是GCC4.6版本。如果要使用GCC4.7,那么可以在Application.mk文件中添加NDK_TOOLCHAIN_VERSION=4.7;如果要使用Clang3.1,那么可以在Application.mk中添加NDK_TOOLCHAIN_VERSION=clang3.1。下面给出一个合法的Application.mk的内容:
# Build with LLVM Clang3.1
#NDK_TOOLCHAIN_VERSION=clang3.1
# Build with ARM-Linux GCC4.7
NDK_TOOLCHAIN_VERSION=4.7
# Build only ARMv7-A machine code.
APP_ABI := armeabi-v7a
以上参考豆丁网
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3. AndroidStudio如何配置NDK/JNIAndroidStudio怎么调用so动态链接库
AndroidStudio怎么调用so动态链接库?在我们日常开发中,经常会用到一些复杂的加密的算法以保证通信的安全。通常这些算法会用C或C++实现后打包成.so动态链接库并向Java层开发接口方便调用。
以AndroidStudio为例
1 . 首先去下载NDK包,下载路径如下可根据自己系统定点下载
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html
static{
System.loadLibrary("jnitext");
}
publicnativeStringget_1111CLang_1String();
4. android ndk 开发,C++ 调用Java的方法
Android.mk文件:
LOCAL_SRC_FILES参数用空格隔开
[c-sharp]view plainprint?
LOCAL_PATH:=$(callmy-dir)
include$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE:=native
LOCAL_SRC_FILES:=geolo.cppmy_jni.h
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
2. geolo.cpp
先用FindClass方法找到java类,有点类似java的反射用LoadClass
再用CallObjectMethod方法调用Java类的函数。
[c-sharp]view plainprint?
#include"my_jni.h"
jobjectgetInstance(JNIEnv*env,jclassobj_class){
jmethodIDconstruction_id=env->GetMethodID(obj_class,"<init>","()V");
jobjectobj=env->NewObject(obj_class,construction_id);
returnobj;
}
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_com_easepal_geolo_CActivityMain_stringFromJNI(JNIEnv*env,jobjectthiz){
jstringstr;
jclassjava_class=env->FindClass("com/easepal/geolo/CForCall");
if(java_class==0){
returnenv->NewStringUTF("notfindclass!");
}
jobjectjava_obj=getInstance(env,java_class);
if(java_obj==0){
returnenv->NewStringUTF("notfindjavaOBJ!");
}
jmethodIDjava_method=env->GetMethodID(java_class,"GetJavaString","()Ljava/lang/String;");
if(java_method==0){
returnenv->NewStringUTF("notfindjavamethod!");
}
str=(jstring)env->CallObjectMethod(java_obj,java_method);
returnstr;
}
3. my_jni.h
[c-sharp]view plainprint?
/*DONOTEDITTHISFILE-itismachinegenerated*/
#include<jni.h>
/*Headerforclasscom_easepal_geolo_CActivityMain*/
#ifndef_Included_com_easepal_geolo_CActivityMain
#define_Included_com_easepal_geolo_CActivityMain
#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif
/*
*Class:com_easepal_geolo_CActivityMain
*Method:stringFromJNI
*Signature:()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_com_easepal_geolo_CActivityMain_stringFromJNI(JNIEnv*,jobject);
#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif
4.CActivityMain.java
[c-sharp]view plainprint?
packagecom.easepal.geolo;
importandroid.app.Activity;
importandroid.os.Bundle;
importandroid.widget.TextView;
{
/**.*/
@Override
publicvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){
super.onCreate(savedInstanceState);
TextViewtv=newTextView(this);
tv.setText(stringFromJNI("hello"));
setContentView(tv);
}
static{
System.loadLibrary("native");
}
(Stringstr);
}
5.CForCall.java
[c-sharp]view plainprint?
packagecom.easepal.geolo;
publicclassCForCall{
publicCForCall(){};
//public~CForCall(){};
publicStringGetJavaString(){
Stringstr;
str="123456";
returnstr;
}
}