Работаем с кодом C/C++ на Android: основы Android NDK и Java Native Interface

cd ПУТЬ_К_ПРОЕКТУ/bin/classes

javah -d КУДА_ЗАПИСАТЬ_СГЕНЕРИРОВАННЫЙ_ФАЙЛ ПОЛНОЕ_ИМЯ_КЛАССА

А вот конкретный пример:

cd $HOME/workspace/SimpleJNI/bin/classes

javah -d $HOME/workspace/SimpleJNI/jni by.idev.jni.NativeUtils

Получаем готовый файл и радуемся, что есть такая полезная утилита как javah.

Теперь давайте разберемся в содержимом этого файла.

#ifndef _Included_by_idev_jni_NativeUtils

#define _Included_by_idev_jni_NativeUtils

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

//методы методы методы

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

Этот самый extern "C" нужем потому, что компилятор C++ любит менять имена объявленных функций. После его вмешательства приложение не будет, поэтому мы запрещаем компилятору заниматься самодеятельностью с именами функций при помощи extern "C"

JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_by_idev_jni_NativeUtils_nativeSum

  (JNIEnv *, jclass, jdouble, jdouble);

..

JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_by_idev_jni_NativeUtils_nativeIsPrime

  (JNIEnv *, jobject, jint);

JNIEXPORT — необходимый для JNI модификатор. Типы данных с префиксом «j»: jdouble, jobject, jstring etc — это «отражения» объектов и типов Java в C/C++.

Дам подсказку, если вы откроете файл jni.h, то узнаете много интересного, в частности об этих самых типах:

/*

 * Primitive types that match up with Java equivalents.

 */

#ifdef HAVE_INTTYPES_H

# include       /* C99 */

typedef uint8_t         jboolean;       /* unsigned 8 bits */

typedef int8_t          jbyte;          /* signed 8 bits */

typedef uint16_t        jchar;          /* unsigned 16 bits */

typedef int16_t         jshort;         /* signed 16 bits */

typedef int32_t         jint;           /* signed 32 bits */

typedef int64_t         jlong;          /* signed 64 bits */

typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */

typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */

#else

typedef unsigned char   jboolean;       /* unsigned 8 bits */

typedef signed char     jbyte;          /* signed 8 bits */

typedef unsigned short  jchar;          /* unsigned 16 bits */

typedef short           jshort;         /* signed 16 bits */

typedef int             jint;           /* signed 32 bits */

typedef long long       jlong;          /* signed 64 bits */

typedef float           jfloat;         /* 32-bit IEEE 754 */

typedef double          jdouble;        /* 64-bit IEEE 754 */

#endif

Из описания следует, что работать с примитивными типами Java можно также как с примитивными типами C/C++. С объектами и массивами другая история и для нее нужна другая статья

Обратим внимание, что в каждой функции в качесте аргумента имеется JNIEnv* — интерфейс для работы с Java, при помощи него можно вызывать Java-методы, создавать Java-объекты и делать еще много всяких полезных Java-штук. Второй обязательный параметр — jobject или jclacc — в зависимости от того, является ли метод статическим. Если метод статический, то аргумент будет типа jclass (ссылка на класс объекта, в котором объявлен метод), если не статический — jobject — ссылка на объект, у которого был вызван метод.

Перейдем к реализации и файлу tinymath.cpp:

#include 

#include <android/log.h>

#include 

#include 

#include 

#include 

using namespace std;

#define LOG_TAG "SimpleJni"

#define LOGI(x...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG,x)

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_by_idev_jni_NativeUtils_nativeSum(JNIEnv *env,

		jclass clazz, jdouble arg0, jdouble arg1) {

	LOGI("JNI: nativeSum called");

	return arg0 + arg1;

}

JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_by_idev_jni_NativeUtils_nativeIsPrime(

		JNIEnv *env, jobject obj, jint candidate) {

	LOGI("JNI: nativeIsPrime called");

	if (candidate < 2)

		return JNI_FALSE;

	double srt = sqrt((float) candidate);

	int lowerSrt = (int) floor(srt);

	char *log = new char[64];

	sprintf(log, "JNI: sqrt=%.4f floor=%d", srt, lowerSrt);

	LOGI(log);

	delete[] log;

	for (int i = 2; i NewStringUTF("Not ARM");

	}

	cpu_features = android_getCpuFeatures();

	if (cpu_features & ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_ARMv7) {

		a.append(" ARMc7 n");

		LOGI("Arm7");

	}

	if (cpu_features & ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_VFPv3) {

		a.append(" ARM w VFPv3 support n");

		LOGI("VFP3");

	}

	if ((cpu_features & ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_NEON)) {

		a.append(" ARM w NEON support n");

		LOGI("NEON");

	}

	if (cpu_features & ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_LDREX_STREX) {

		a.append(" LDREX_STREX ");

		LOGI("LDREX_STREX");

	}

	if (a == "") {

		return env->NewStringUTF("Unknown");

	}

	return env->NewStringUTF(a.c_str());

}

}

Если вы знакомы и с C, и с С++, то наверное заметили, что код написан с испозованием С++ специфичных вещей (string — часть STL). Обычно примеры работы с NDK приводят на C-коде, может быть из соображения простоты. Но как вы увидите далее, для того чтобы использовать C++ с элементами STL (к сожалению он поддерживается не полностью) не нужно прикладывать много усилий.

Давайте посмотрим на Android.mk:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

# имя модуля, который будет вызываться в Java при помощи System.loadLibrary()

LOCAL_MODULE    := tinymath

# Add all source file names to be included in lib separated by a whitespace

LOCAL_SRC_FILES := tinymath.cpp

# статические библиотеки, уже скомпиленные за нас

LOCAL_STATIC_LIBRARIES := cpufeatures 

# добавим библиотеку для логирования

LOCAL_LDLIBS := -llog

LOCAL_CFLAGS := -g

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

# 

$(call import-module,cpufeatures)

И на Application.mk:

# без этой строчки никого STL (включая string) мы не дождемся

APP_STL := stlport_static

Надеюсь комментариев к коду будет достаточно, если у вас возникнут вопросы, вы запросто можете задать их на форуме или в комментариях к статье.

Вот почти и все, осталось собрать приложение.

Сборка нативного кода при помощи ndk-build

В начале статьи мы добавляли директорую с NDK в системные пути как раз для ускорения доступа к ndk-build.

Для сборки приложения в терменали выполните слеюдующие инструкции:

cd ПУТЬ_К_ПРОЕКТУ

ndk-build

В ответ должны получить примерно следующее:

Gdbserver      : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver

Gdbsetup       : libs/armeabi/gdb.setup

Compile++ thumb  : tinymath  libs/armeabi/libtinymath.so

Если так и есть — то все в порядке, вас можно поздравить с первым NDK в папке проекта должны появится директории obj и libs с набором .a (статические библиотеки) и .so (динамические библиотеки) файлов.

Живой пример

Вы можете скачать исходники приложения SimpleJNI.

Запустив его вы сможете лицезреть это:



На этом все. Вернее конечно не все. Очень многое осталось за кадром (в том числе очень много вкусного), но я обязательно постараюсь освятить еще несколько темных углов JNI и NDK в будущих статьях

Полезные и очень полезные ссылки

На пути рыцаря-NDK возникнет немало трудностей, с которыми проще будет справиться, если почитать инфу, доступную по ссылкам ниже

• JNI 1.5 guide http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/
• JNI Design http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/intro.html
• JNI Tips for Android http://developer.android.com/guide/practices/design/jni.html
• Референс по C и С++ http://www.cplusplus.com/reference/

Вакантное место: ведущий Android разработчик в компании Softeq Development

Что будете делать Вы?

• разрабатывать приложения для мобильных Android устройств
• работать с заказчиками мирового уровня

Что нужно от Вас?

• опыт разработки под Android от одного года
• отличное знание основ Java
• отличное знание основ Android
• хорошее знание С/С++ и опыт работы с NDK
• знание принципов ООП и способность эффективно применять их в архитектуре приложения
• знание и умение применять на практике шаблоны проектирования
• английский язык: уметь уверенно читать и писать, разговорный приветствуется

Большим плюсом будет:

• опыт кросс-платформенного программирования

Сайт: www.softeq.by, www.softeq.com

Cтраничка в Facebook: http://www.facebook.com/pages/Softeq/110374298801

Страничка в VK: http://vk.com/club21079655

Контактная информация:

Ждем Ваше резюме на jobs@softeq.by!

Если вы хотите узнать о вакансии и нашей компании больше, Вы можете связаться с менеджером по персоналу Ириной Протащик:

Skype: irina.protaschik

E-mail: irina.protaschik@softeq.com

Моб.: +375 29 175 47 00, +375 29 234 47 00