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Android通过Cmake实现C/C++分离编译实战指南

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在 Android 开发中使用 CMake 分离编译 C/C++ 代码

随着 Android 开发中性能密集型任务和底层系统交互需求的不断增长，使用 C/C++ 语言已成为必然趋势。为了提高编译效率并增强模块化程度，分离编译 C/C++ 代码与 Java 代码变得至关重要。而 CMake，作为一种跨平台构建系统，凭借其强大的功能，为这一需求提供了完美的解决方案。

CMake 简介

CMake 是一种基于 CMakeLists.txt 文件的跨平台构建系统，用于生成不同平台的编译脚本（如 Makefiles、Ninja 文件等）。通过配置 CMakeLists.txt 文件，开发者可以定义项目的依赖关系、编译选项和生成目标等信息，从而实现自动化编译流程。

分离编译步骤

1. 创建工程目录和 CMakeLists.txt 文件

首先，创建工程目录，并在此目录下创建 CMakeLists.txt 文件，作为 CMake 的配置文件。

2. 配置 CMakeLists.txt 文件

在 CMakeLists.txt 文件中，配置以下内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(my_project)
add_library(my_c_lib SHARED src/my_c_lib.c)
add_library(my_cpp_lib SHARED src/my_cpp_lib.cpp)
target_link_libraries(my_cpp_lib my_c_lib)

3. 编译 C/C++ 代码

使用 CMake 编译 C/C++ 代码：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

优化编译

1. 使用 Ninja 生成器

Ninja 是一款轻量级的生成器，相较于 Make，具有更快的编译速度和增量编译能力。在 CMakeLists.txt 文件中添加以下代码即可启用 Ninja 生成器：

set(CMAKE_GENERATOR Ninja)

2. 并行编译

CMake 支持并行编译，可利用多核 CPU 提升编译速度。在 CMakeLists.txt 文件中添加以下代码即可启用并行编译：

set(CMAKE_MAKE_PROGRAM nmake)

示例代码

以下是一个完整的示例代码，展示了如何使用 CMake 在 Android 系统中分离编译 C/C++ 代码：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(my_project)

add_library(my_c_lib SHARED src/my_c_lib.c)
add_library(my_cpp_lib SHARED src/my_cpp_lib.cpp)

target_link_libraries(my_cpp_lib my_c_lib)

// src/my_c_lib.c
int add_numbers(int a, int b) {
  return a + b;
}

// src/my_cpp_lib.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

extern "C" int add_numbers(int a, int b);

int main() {
  cout << "The sum of 1 and 2 is: " << add_numbers(1, 2) << endl;
  return 0;
}

结论

通过使用 CMake，开发者可以轻松实现 Android 系统中 C/C++ 代码的分离编译。这不仅可以提高编译效率，还有助于提高代码模块化程度和可维护性。本文提供的步骤和示例代码，可帮助开发者快速上手并应用此技术于实际项目中。

常见问题解答

1. CMake 与 Makefile 的区别是什么？

CMake 是一种跨平台构建系统，而 Makefile 是特定于平台的构建脚本。CMake 通过生成 Makefile 或其他平台特定的构建脚本来实现跨平台编译。

2. 如何在 Windows 系统上使用 CMake？

与其他平台类似，在 Windows 系统上也可以通过以下步骤使用 CMake：

  • 安装 CMake
  • 创建工程目录和 CMakeLists.txt 文件
  • 使用 CMake 编译 C/C++ 代码

3. 如何调试 CMake 编译过程中的问题？

CMake 提供了丰富的调试选项，可以帮助开发者解决编译过程中的问题。例如，可以使用 --verbose 选项来显示详细的编译日志。

4. 如何使用 CMake 构建 Android NDK 项目？

CMake 可以与 Android NDK 结合使用，构建 Android 本机代码。在 CMakeLists.txt 文件中添加以下代码即可启用 NDK 支持：

set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE $ENV{ANDROID_NDK}/build/cmake/android.toolchain.cmake)

5. 如何在 CMake 中使用 C++11/C++14/C++17 标准？

CMake 提供了 set(CMAKE_CXX_STANDARD) 变量，用于指定 C++ 标准。例如，要使用 C++17 标准，可以在 CMakeLists.txt 文件中添加以下代码：

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)