JNI 与 NDK 入门（一）

cppFlags ""

}

}

}

buildTypes {

release {

minifyEnabled false

proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'

}

}

externalNativeBuild {

cmake {

path "CMakeLists.txt"

}

}

}

dependencies {

implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])

implementation 'com.android.support:appcompat-v7:27.1.1'

implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'

testImplementation 'junit:junit:4.12'

androidTestImplementation 'com.android.support.test<span class="emoji emoji-sizer" style="background-image:url(/emoji-data/img-apple-64/1f3c3.png)" data-codepoints="1f3c3"></span>1.0.2'

androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'

}

开发 Native 代码

在 Java 文件中声明 native 方法

我们首先需要在 Java 代码的类中通过 static 块来加载我们的 Native 库。可以通过如下代码，其中 loadLibrary 的参数是在 CMakeList.txt 中定义的 Native 库的名称

static {

System.loadLibrary("native-lib");

}

之后，我们便可以在这个类中声明 Native 方法

public native String getStringFromJNI();

创建 CMakeList.txt

我们还需要在 src 中创建一个 CMakeList.txt 文件，这个文件约束了 Native 语言源文件的编译规则。比如下面

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

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

find_library(log-lib log)

target_link_libraries(native-lib ${log-lib})

add_library方法中定义了一个 so 库，它的名称是 native-lib，也就是我们在 Java 文件中用到的字符串，而后面则跟着这个库对应的 Native 文件的路径

find_library则是定义了一个路径变量，经过了这个方法，log-lib 这个变量中的值就是 Android 中 log 库的路径

target_link_libraries则是将 native-lib 这个库和 log 库连接了起来，这样我们就能在 native-lib 中使用 log 库的方法。

创建 Native 方法文件

在前面的 CMake 文件中可以看到，我们把文件放在了 src/main/cpp/，因此我们创建 cpp 这个目录，在里面创建 C++源文件 native-lib.cpp。

然后， 我们便可以开始编写如下的代码：

#include <jni.h>

#include <string>

extern "C"{

JNIEXPORT jstring JNICALL

Java_com_n0texpecterr0r_ndkdemo_MainActivity_getStringFromJNI(

JNIEnv* env,

jobject) {

std::string hello = "IG 牛逼";

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

}

}

此处我们使用的是 C++语言，让我们来看看具体的代码。

首先我们引入了 jni 需要的 jni.h，这个头文件中声明了各个 jni 需要用到的函数。同时我们引入了 C++中的 string.h。

然后我们看到 extern "C"。为了了解这里为什么使用了 extern "C"，我们首先需要知道下面的知识：

在 C 中，编译时的函数签名仅仅是包含了函数的名称，因此不同参数的函数都是同样的签名。这也就是为什么 C 不支持重载。

而 C++为了支持重载，在编译的时候函数的签名除了包含函数的名称，还携带了函数的参数及返回类型等等。

试想此时我们有个 C 的函数库要给 C++调用，会因为签名的不同而找不到对应的函数。因此，我们需要使用extern "C"来告诉编译器使用编译 C 的方式来连接。

接下来我们看看 JNIEXPORT 和 JNICALL 关键字，这两个关键字是两个宏定义，他主要的作用就是说明该函数为 JNI 函数。

而 jstring 则对应了 Java 中的 String 类，JNI 中有很多类似 jstring 的类来对应 Java 中的类，下面是 Java 中的类与 JNI 类型的对照表

我们继续看到函数名Java_com_n0texpecterr0r_ndkdemo_MainActivity_getStringFromJNI。其实函数

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名中的_相当于 Java 中的 . 也就是这个函数名代表了java.com.n0texpecterr0r.ndkdemo.MainActivity.java中的getStringFromJNI方法，也就是我们之前定义的 native 方法。

格式大概如下：

Java_包名_类名_需要调用的方法名

其中，Java 必须大写，包名里的.要改成_，_要改成_1

接下来我们看到这个函数的两个参数：

• JNIEnv* env：代表了 JVM 的环境，Native 方法可以通过这个指针来调用 Java 代码

• jobject obj：它就相当于定义了这个 JNI 方法的类 (MainActivity) 的 this 引用

然后可以看到后面我们创建了一个 string hello，之后通过env->NewStringUTF(hello.c_str())方法创建了一个 jstring 类型的变量并返回。

在 Java 代码中调用 native 方法

接着，我们便可以在 MainActivty 中像调用 Java 方法一样调用这个 native 方法

TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);

tv.setText(getStringFromJNI());

我们尝试运行，可以看到，我们成功用 C++构建了一个字符串并返回给 Java 调用:

[图片上传失败...(image-cf0641-1628687485525)]

CMake

我们在 NDK 开发中使用 CMake 的语法来编写简单的代码描述编译的过程，由于这篇文章是讲 NDK 的，所以关于 CMake 的语法就不再赘述了。。。如果想要了解 CMake 语法可以学习这本书《CMake Practice》

JNI 与 Java 代码交互

方法签名

概念

在我们 JNI 层调用一个方法时，需要传递一个参数——方法签名。

为什么要使用方法签名呢？因为在 Java 中的方法是可以重载的，两个方法可能名称相同而参数不同。为了区分调用的方法，就引入了方法签名的概念。

签名规则

对于基本类型的参数，每个类型对应了一个不同的字母：

• boolean Z

• byte B

• char C

• short S

• int I

• long J

• float F

• double D

• void V

对于类，则使用 L+类名 的方式，其中(.)用(/)代替，最后加上分号

比如 java.lang.String 就是 Ljava/lang/String;

对于数组，则在前面加 [ ，然后加类型的签名，几维数组就加几个。

比如?int[]对应的就是[I?，?boolean[][]对应的则是[[Z，而java.lang.String[]就是[Ljava/lang/String;

打印方法签名

我们可以通过?javap -s?命令来打印方法的签名。

例子

比如下面的方法

public native String getMessage();

public native String getMessage(String id,long i);