安卓开发者必学：用 NDK 为 Android Studio 编写 JNI 程序，小白也能轻松入门！

2023-10-21 14:41:54

探索 Android NDK 的强大功能：入门指南

概述

对于 Android 开发人员而言，掌握 NDK（Native Development Kit）至关重要。它允许开发人员利用 C/C++ 的强大功能，从而提升 Android 应用的性能和可扩展性。本文将带你踏上 NDK 之旅，深入了解其基础知识。

什么是 NDK？

NDK 是 Google 为 Android 开发人员提供的工具包，支持使用 C/C++ 开发原生库。这些库可以通过 Java 代码调用，从而在 Android 设备上实现高性能和底层操作。

NDK 编程的两种方法

在 Android Studio 中使用 NDK 有两种方法：

1. ndk-build ：这种方法类似于 Eclipse，需要配置 Android.mk 和 Application.mk 文件。虽然这种方法较旧，但一些开源库仍在使用。

2. CMake ：这种方法更现代，使用 CMakeLists.txt 文件进行配置。它简化了构建过程，并提供了对多种平台的支持。

使用 CMake 入门

本指南将使用 CMake 来编写 NDK 程序。以下步骤将指导你完成入门过程：

创建项目

在 Android Studio 中创建一个新的 Android Studio 项目。

启用 NDK

在项目根目录下创建一个名为 jni 的目录。在 build.gradle 文件中添加以下代码：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 33
    defaultConfig {
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
    }
}

创建 CMakeLists.txt 文件

在 jni 目录下创建一个名为 CMakeLists.txt 的文件，内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
add_library(native-lib SHARED
             src/main/cpp/native-lib.cpp)

创建 native-lib.cpp 文件

在 src/main/cpp 目录下创建一个名为 native-lib.cpp 的文件，内容如下：

#include <jni.h>

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

编译项目

点击 Android Studio 工具栏中的 "Build" -> "Make Project"，或使用快捷键 "Ctrl" + "F9"。

调用 JNI 函数

在 Java 代码中，你可以通过以下方式调用 JNI 函数：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    // 用于加载本地库
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public native String stringFromJNI();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 调用 JNI 函数并显示结果
        String result = stringFromJNI();
        Log.d("MainActivity", result);
    }
}

运行项目

运行项目，你将在 Logcat 中看到 "Hello from JNI!" 消息，这表明 JNI 函数调用成功。

结论

恭喜你，你已经踏入了 Android NDK 编程的世界。继续探索 NDK 的强大功能，解锁更多 Android 应用的可能性。

常见问题解答

为什么使用 NDK？
答：NDK 可以提升 Android 应用的性能和可扩展性，特别是在需要底层操作或高性能计算时。
ndk-build 和 CMake 有什么区别？
答：CMake 是一个更现代的构建系统，简化了构建过程并提供了对多种平台的支持。
JNI 如何工作？
答：JNI（Java Native Interface）允许 Java 代码调用原生 C/C++ 库，在 Java 和 C/C++ 代码之间建立桥梁。
我可以使用 NDK 做什么？
答：NDK 可以用于各种任务，例如图像处理、视频编码、物理模拟和游戏开发。
NDK 编程的最佳实践是什么？
答：最佳实践包括使用合适的构建系统、优化 C/C++ 代码、最小化 Java-JNI 交互以及对异常进行处理。