CC++在JavaAndroid和ObjectiveC三大平台下实现混合编程.docx

Android和iOS开发都支持C+开发，可以一套代码多平台使用。同时C+难以反编译的特性也可以为Android开发带来代码的保密，另一native特性也可以提高代码的运行效率。一、为什么使用C/C+1. 便于移植，用C/C+写得库可以方便在其他的平台上再次使用。2. 代码的保护，由于java层代码很容易被反编译，而C/C+库反汇难度较大。3. 提高程序的执行效率，将要求高性能的应用逻辑使用C/C+开发，从而提高应用程序的执行效率。4. 访问现有开源库，需要访问底层的API或引用一些只有C/C+的库。二、开发工具介绍尽管Android Studio可以同时编写C+和Java代码，写完就可以编译运行，但是对联想和错误提示并不是非常友好，个人建议C+的整体代码使用Visual Studio或Xcode编译开发，联想功能非常友好，编译速度很快，调试也非常方便。 Visual Studio（PC） Xcode（Mac） Android Studio（多平台） eclipse（多平台）三、第一行代码1. 如何在Objective-C项目中使用C+；在Objective-C使用C/C+非常简单，仅仅需要把.m后缀的文件改成.mm即可使用C+，我们通常不会把.mm的文件写到整个项目都有，而是设计一个接口，用来做两个语言之间的桥梁，他们之间的交互仅仅在这个接口。要点：String类型转换/ Objective-C(NSString) - C+(std:string)NSString * ocString = Hello World,OC;std:string cppString = ocString UTF8String;std:coutcppString Objective-C(NSString)std:string cppString2 = Hello World,C+;NSString *ocString2= NSString stringWithCString:cppString2.c_str() encoding:NSString defaultCStringEncoding;NSLog(%,ocString2);记得要include相关的文件#include #include 2.在普通的JAVA项目中使用JNI编程由于我是在MAC下办公，所以这里就介绍如何在MAC下进行JNI开发，在Windows平台下的Virtual Studio也很简单。第一步：在Xcode下创建一个普通的C+项目第二步：关联JavaVM的Framework路径：/System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Frameworks/JavaNativeFoundation.framework/第三步：创建头文件，用于和Java交互 cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo.h#include #ifndef _Included_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo#define _Included_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo#ifdef _cplusplusextern C #endif JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_add (JNIEnv *, jclass, jint, jint); JNIEXPORT void JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_say (JNIEnv *, jclass, jstring); JNIEXPORT jstring JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_getInfo (JNIEnv *, jclass); JNIEXPORT void JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_nativeToJava (JNIEnv *, jclass, jobject);#ifdef _cplusplus#endif#endif第四步：创建实现 NativeDemo.cpp#include cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo.h#include JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_add(JNIEnv *, jclass, jint param1, jint param2) jint result = param1 + param2; return result;JNIEXPORT void JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_say(JNIEnv *env, jclass, jstring param) / std:string - jstring const char *param_char = env-GetStringUTFChars(param, NULL); std:string str = param_char;JNIEXPORT jstring JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_getInfo(JNIEnv *env, jclass) / jstring - std:string std:string str = Hi,I am C+.; jstring result = env-NewStringUTF(str.c_str(); return result;JNIEXPORT void JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_nativeToJava(JNIEnv * env, jclass, jobject obj) / 调用Java方法 jclass cls = env-FindClass(cn/taoweiji/nativemodule/NativeDemo); /int subtract(int , int param2) - (II)I jmethodID mid = env-GetMethodID(cls, subtract, (II)I); int result = (int) env-CallIntMethod(obj, mid, 10, 2);/ std:coutresult ()Ljava/lang/String; /PackageInfo getPackageInfo(String packageName, int flags); /- (Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;第五步：编译生成JNI文件，按 +B (Product - Build).编译后文件根据自己的电脑环境，查找编译后的文件，我的路径是/Users/Wiki/Library/Developer/Xcode/DerivedData/DEMO_MAC_JNI-clxymnzifegyfaajsaattzgxqfbr/Build/Products/Debug/DEMO_MAC_JNI第六步：编写JNI接口package cn.taoweiji.nativemodule;/* * 包名和类名称一定要和前面的C+头文件对应 * cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo.h */public class NativeDemo public static native int add(int param1, int param2); public static native void say(String name); public static native String getInfo(); public static native void nativeToJava(NativeDemo nativeDemo); public int subtract(int param1, int param2) System.out.println(NativeDemo: + String.format(%s - %s = %s, param1, param2, param1 - param2); return param1 - param2; 第七步：调用C+public class Main static System.load(/Users/Wiki/Library/Developer/Xcode/DerivedData/DEMO_MAC_JNI-clxymnzifegyfaajsaattzgxqfbr/Build/Products/Debug/DEMO_MAC_JNI); public static void main(String args) System.out.println(Hello World!); int result = NativeDemo.add(1, 2); System.out.println(1+2= + String.valueOf(result); NativeDemo.say(Hello,I am Java.); System.out.println(getInfo: + NativeDemo.getInfo(); NativeDemo.nativeToJava(new NativeDemo(); 3. 在ANDROID项目中使用NDKAndroid的JNI开发，C+文件必须编写在独立的module里面，Java接口代码可以编写在app(module)，也可以和C+放在同一个module，通过gradle关联。详细代码请自行下载demo浏览gradle配置（NativeModule）apply plugin: com.android.libraryandroid compileSdkVersion 23 buildToolsVersion 24.0.0 rc2 defaultConfig minSdkVersion 14 targetSdkVersion 23 versionCode 1 versionName 1.0 buildTypes release minifyEnabled false proguardFiles getDefaultProguardFile(proguard-android.txt), ndk moduleName joyrun stl stlport_static ldLibs log/用于解决_android_log_print abiFilters armeabi, armeabi-v7a, x86, x86_64, arm64-v8a /add -fexceptions to allow throw error /add -w to format not a string literal and no format arguments -Werror=format-security cFlags -w -fexceptions dependencies compile fileTree(dir: libs, include: *.jar)编写JNI接口/ NativeDemo.javapackage cn.taoweiji.nativemodule;public class NativeDemo public static native int add(int param1, int param2);编写C+接口代码，JNI文件目录默认是module/src/main/jni，可以通过gradle配置改变/ cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo.h#include #ifndef _Included_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo#define _Included_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo#ifdef _cplusplusextern C #endif/* * Class: cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo * Method: add * Signature: (II)I */JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_add(JNIEnv *, jclass, jint, jint);#ifdef _cplusplus#endif#endif/ NativeDemo.cpp#include cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo.hJNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_add(JNIEnv *, jclass, jint param1, jint param2) jint result = param1 + param2; return result;调用/ 静态加载static System.loadLibrary(joyrun);/调用int result = NativeDemo.add(1,2);Log.i(1+2=,String.valueOf(result);四、NDK开发要点编译文件分析将NativeModule编译后生成的aar文件后缀改成.zip解压，可以发现里面有个jni文件，打开可以看到”armeabi”, “armeabi-v7a”, “x86”, “x86_64”, “arm64-v8a”等文件夹，再打开可以看到是以lib前缀的so格式文件，这就是编译后的native层文件，我们平常引用的第三方库（百度地图）也是要添加这些文件到我们的libs文件夹，不同的名称代表着不同平台相关的编译文件，市面上大多数的手机都是arm架构CPU，x86架构的手机几乎没人用（genymotion模拟器属于x86平台），所以我们通常发布APP不会考虑x86平台，仅仅添加armeabi文件即可，但是在开发过程中建议也添加x86的so文件，以方便我们在模拟器上运行。运行库Android平台带有一个微型的C运行库支持库，成为系统运行库。该运行库不支持一下特性：C标准库、异常支持、RTTI支持。NDK提供了用于补充系统运行库功能的一些额外的C+运行库。C+运行库C+异常支持C+RTTIC+标准库系统库NoNoNoGAbi+NoYesNoSTLportNoYesYesGNU STLYesYesYes1. STLportSTLport是一个开源的、多平台的C标准库实现。它提供一个C标准库头文件的完整集合以及对RTTI的支持。2. GNU STLGNU标准C库，也叫libstdc-v3，是Android NDK最全面的标准C运行库。它是一个正在开发的、以实现ISO标准C库为目标的开源项目。gradle配置1. STL运行库引用2. “armeabi”, “armeabi-v7a”, “x86”, “x86_64”, “arm64-v8a”等平台配置3. C+输出logcat配置4. 一个编译异常解决5. 异常捕获6. / 生成so文件的名称7. moduleName joyrun8. / 引入STL标准库9. stl stlport_static/gnustl_static10. /用于解决_android_log_print11. ldLibs log12. abiFilters armeabi, armeabi-v7a, x86, x86_64, arm64-v8a /添加编译的平台13. /add -fexceptions to allow throw error14. /add -w to format not a string literal and no format arguments -Werror=format-securitycFlags -w -fexceptionsLOGCAT输出#include #define LOGI(.) _android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, tag_joyrun, _VA_ARGS_)#define LOGE(.) _android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, tag_joyrun, _VA_ARGS_)LOGE(Hello Logcat);类型转换/ std:string - jstringstd:string str = Hello World;jstring result = env-NewStringUTF(str.c_str();/ jstring - std:stringjstring param;const char *param_char = env-GetStringUTFChars(param, NULL);std:string str = param_char;/ jboolean 两个值 JNI_TRUE、JNI_FALSEC+调用JAVA代码/Javapublic static native void nativeToJava(NativeDemo nativeDemo);public int subtract(int param1, int param2) Log.e(NativeDemo, String.format(%s - %s = %s, param1, param2, param1 - param2);return param1 - param2;/C+JNIEXPORT void JNICALL Java_cn_taoweiji_nativemodule_NativeDemo_nativeToJava(JNIEnv * env, jclass, jobject obj) / 调用Java方法 jclass cls = env-FindClass(cn/taoweiji/nativemodule/NativeDemo); jmethodID mid = env-GetMethodID(cls, subtract, (II)I); int result = (int) env-CallIntMethod(obj, mid, 10, 2); /常见类型转换例子 /String getInfo(); /- ()Ljava/lang/String; /PackageInfo getPackageInfo(String packageName, int flags); /- (Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;一键生成从JAVA到C+接口代码脚本文件：autojavah.sh#!/bin/shexport ProjectPath=$(cd ./$(dirname $1); pwd)export TargetClassName=co.runner.app.jni.NativeDemoexport SourceFile=$ProjectPath/app/src/main/javaexport TargetPath=$ProjectPath/jni-joyrun/src/main/jnicd $SourceFilejavah -d $TargetPath -classpath $SourceFile $TargetClassNameecho -d $TargetPath -classpath $SourceFile $TargetClassName五、C+面向对象及标准库入门C+类定义/ Demo.hpp#ifndef Demo_hpp#define Demo_hpp#include #include class Demopublic: std:string name; int age = 0; void say(); static int add(int param1,int param2) return param1 + param2; ;#endif /* Demo_hpp */类方法的实现/ Demo.cpp#include Demo.hpp#include void Demo:say() std:coutname = name,age = agesay();/静态函数访问int result = Demo:add(1,2);std:cout1 + 2 = resultstd:endl;LIST链表/include相关文件#include #include #include #include Demo.hp