【移动应用开发技术】Android Studio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库

【移动应用开发技术】AndroidStudio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库

Note：这篇文章是基于AndroidStudio3.01版本的，NDK是R16。step1:创建一个包含C++的项目其他默认就可以了。C++Standard指定编译库的环境，其中ToolchainDefault使用的是默认的CMake环境；C++11也就是C++环境。两种环境都可以编库，至于区别，后续会跟进，当前博文使用的是CMake环境。ExceptionsSupport

如果选中复选框，则表示当前项目支持C++异常处理，如果支持，在项目Module级别的build.gradle文件中会增加一个标识-fexceptions到cppFlags属性中，并且在so库构建时，gradle会把该属性值传递给CMake进行构建。RuntimeTypeInformationSupport

同理，选中复选框，项目支持RTTI，属性cppFlags增加标识-frtti切换到project模式，生成的目录的结构如下：3、认识CMakeLists.txt构建脚本文件CMakeLists.txt文件用于配置JNI项目属性，主要用于声明CMake使用版本、so库名称、C/CPP文件路径等信息，下面是该文件内容：cmake_minimum_required(VERSION3.4.1)CMake最小版本使用的是3.4.1。add_library()配置so库信息（为当前当前脚本文件添加库）native-lib这个是声明引用so库的名称，在项目中，如果需要使用这个so文件，引用的名称就是这个。值得注意的是，实际上生成的so文件名称是libnative-lib。当Run项目或者build项目是，在Module级别的build文件下的intermediates\transforms\mergeJniLibs\debug\folders\2000\1f\main下会生成相应的so库文件。SHARED这个参数表示共享so库文件，也就是在Run项目或者build项目时会在目录intermediates\transforms\mergeJniLibs\debug\folders\2000\1f\main下生成so库文。此外，so库文件都会在打包到.apk里面，可以通过选择菜单栏的Build->AnalyzeApk...*查看apk中是否存在so库文件，一般它会存放在lib目录下。src/main/cpp/native-lib.cpp构建so库的源文件。STATIC：静态库，是目标文件的归档文件，在链接其它目标的时候使用。SHARED：动态库，会被动态链接，在运行时被加载。MODULE：模块库，是不会被链接到其它目标中的插件，但是可能会在运行时使用dlopen-系列的函数动态链接。头文件也可以配置头文件路径，方法是（注意这里指定的是目录而非文件）：下面的配置实际上与自定义的JNI项目（自定义的so库）没有太大关系。find_library()这个方法与我们要创建的so库无关而是使用NDK的Apis或者库，默认情况下Android平台集成了很多NDK库文件，所以这些文件是没有必要打包到apk里面去的。直接声明想要使用的库名称即可（猜测：貌似是在Sytem/libs目录下）。在这里不需要指定库的路径，因为这个路径已经是CMake路径搜索的一部分。如示例中使用的是log相关的so库。log-lib这个指定的是在NDK库中每个类型的库会存放一个特定的位置，而log库存放在log-lib中log指定使用log库target_link_libraries()如果你本地的库（native-lib）想要调用log库的方法，那么就需要配置这个属性，意思是把NDK库关联到本地库。native-lib要被关联的库名称${log-lib}要关联的库名称，要用大括号包裹，前面还要有$符号去引用。实际上，我们可以自己创建CMakeLists.txt文件，而且路径不受限制，只要在build.gradle中配置externalNativeBuild.cmake.path来指定该文件路径即可。add_subdirectory可以执行子路径的CMakeLists.txt添加自定义的C++库mathlib创建源文件我的项目名称为OpenCVTest，所以右键这个项目点击New->Module，然后选AndroidLibrary，输入库的名称MathLib，然后Finish，系统就会生成对应的模块，并构建好初始的目录树。系统将库命名为MathLib，但是目录树中还是小写的mathlib。这个时候系统会自动在顶级settings.gradle添加对于这个新模块的include语句。并且在模块目录下构建好了初始的build.gradle。

现在我们开始创建自己的C++库，首先右键mathlib目录下的src/main，然后选择New->Directory，输入cpp并确定。这个目录就是我们要创建的库的源文件的位置。

右键add，点击New->C/C++SourceFile，输入add.cpp，并选中Createanassociatedheader。

在.cpp文件中定义好一个简单的加法函数，并在.h文件中添加好对应声明。

add.cpp将源文件关联到构建系统中我们用CMake来构建C++库，然后CMake又要和gradle结合，在AndroidStudio里面协作管理C++和Java的代码。

我们在模块mathlib的根目录下创建一个名为CMakeLists.txt的文件，写入

set可以自定义变量。这里定义生成so文件的目录

set_target_properties命令的意思是设置目标的一些属性来改变它们构建的方式。这个命令中设置了add的ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY属性。也就是改变了输出路径。

add_custom_command命令是自定义命令。命令中把头文件也复制到了distribution_DIR中。

target_include_directories，它对创建的库设置include路径，针对目标来设置，可以避免与其他库的冲突，并且此时对自定义的库设置好了此路径后，后续导入这个库就不需要再次设置了。但对于预构建的库，就需要设置，稍后会有详细讲解。

接下来我们在模块mathlib的build.gradle中的defaultConfig{}中添加如下语句：

这里arguments是编译参数，而targets则是相比于add_subdirectory更高权限的方法。一般来说可以把它删去，即默认构建所有目标。

然后在android{}最后添加如下语句，将CMakeLists.txt关联起来。

C++库已经创建好了，接下来就要在主模块中使用它了。为了使用自定义C++库，我们需要一个中间人，它从Android本身的Java程序中获取请求，然后使用我们的C++库中的函数计算得到结果，并将数据传回Android本身的Java程序中。创建一个中间文件native-math.cpp在app/CMakeLists.txt加上这个自定义库的引用

在模块app的局部build.gradle中，像之前一样添加好对应的语句：defaultConfig{}中：其中ndk指定abi平台

ABI（Applicationbinaryinterface）应用程序二进制接口。不同的CPU与指令集的每种组合都有定义的ABI(应用程序二进制接口)，一段程序只有遵循这个接口规范才能在该CPU上运行，所以同样的程序代码为了兼容多个不同的CPU，需要为不同的ABI构建不同的库文件。当然对于CPU来说，不同的架构并不意味着一定互不兼容。armeabi设备只兼容armeabi；

armeabi-v7a设备兼容armeabi-v7a、armeabi；

arm64-v8a设备兼容arm64-v8a、armeabi-v7a、armeabi；

X86设备兼容X86、armeabi；

X86_64设备兼容X86_64、X86、armeabi；

mips64设备兼容mips64、mips；

mips只兼容mips；

接着在src/main/java/*/MainActivity.java中的MainActivity类下面，加载库，以及设置好对应的方法声明：然后就可以在onCreate方法中使用这个C++库定义的函数，在Java中对应的函数了

最后别忘了在项目中添加模块的依赖关系才可以正常运行这个AndroidApp。右键项目OpenCVTest，选择OpenModuleSettings。选择app->Dependencies，添加Moduledependency，选择mathlib，确定即可添加OpenCV库的支持导入OpenCV进项目从OpenCV的官网将OpenCV4Android3.4下载下来，解压到某个目录。

点击AndroidStudio的File->New->ImportModule，然后选择路径为OpenCV-android-sdk/sdk/java，确定。并在导入之后，修改build.gradle中的SDK版本。

在OpenModuleSettings中添加模块的依赖关系，使app依赖openCVLibrary340。现在已经可以在.java文件中看得到OpenCV的自动补全了。配置OpenCV的C++预构建库把包含文件夹OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni/include和预构建库文件夹OpenCV-android-sdk/sdk/native/libs也复制到项目的distribution中。由于之前已经在添加C++库时修改了app的build.gradle，所以这个步骤现在不需要再执行了。由于OpenCV是预构建库，所以没有编译的过程，因此模块openCVLibrary320中不需要添加CMakeLists.txt等。我们直接在app模块中根目录下的CMakeLists.txt导入OpenCV的库即可。需要注意的是.so使用SHARED，.a使用STATIC。注意：预构建库：so文件和.a文件必须copy在src/main/jniLibs这个目录，才