关于在Android中使用CMake你所须要了解的一切（三）

时间  2019-11-16
标签 关于 android 使用 cmake 须要 了解 一切 栏目 Android 繁體版
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本篇文章已受权微信公众号 guolin_blog （郭霖）独家发布

本篇基于上篇构建好的a静态库和so动态库，若本身有a或so那么能够直接看本篇了，若没有那么建议先去看上篇----如何将现有的cpp代码集成到项目中java

准备工做

将so动态库、a静态库、以及对应的头文件，集中到一个文件夹中，本文由于是基于上篇的，那么这些文件就放在了，以下图:android

都放在了Project/export文件夹中，且在里面将so和a分开，分别放在了，libajsoncpp和libsojsoncpp文件夹中，在每一个文件夹中，又有include文件夹来放库所须要的头文件，lib中放so以及a库文件。c++

连接so动态库

咱们首先来连接咱们较为熟悉的so动态库，而后再来连接a静态库。git

  1. 准备工做github

    1. 将../app/src/main/cpp文件夹中的jsoncpp文件夹删除，以防咱们用的不是库，而是…源码了(针对按着第二篇 将 源码拷贝到项目中的同窗)。json

    2. 将 ../app/src/main/cpp文件夹下的CMakeLists.txt内全部内容删除，以防和本文的CMakeLists.txt中的配置不一样。微信

    3. 将 ../app/build.gradle 修改以下:架构

      apply plugin: 'com.android.application'

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                arguments '-DANDROID_STL=c++_static'
            }
        }
    }
    buildTypes {
        ...
    }
    sourceSets {
        main {
            // 根据实际状况具体设置，因为本项目的lib放在 project/export/libsojsoncpp/lib 中 故如此设置
            jniLibs.srcDirs = ['../export/libsojsoncpp/lib']
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path 'src/main/cpp/CMakeLists.txt'
        }
    }
}
...
复制代码

  2. 写app/src/main/cpp/CMakeLists.txt文件app

    cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# 设置变量 找到存放资源的目录，".."表明上一级目录
set(export_dir ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../../../../export)

# 添加.so动态库(jsoncpp)
add_library(lib_so_jsoncpp SHARED IMPORTED)

# 连接
set_target_properties(
		# 库名字
        lib_so_jsoncpp
        # 库所在的目录
        PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${export_dir}/libsojsoncpp/lib/${ANDROID_ABI}/libjsoncpp.so)

add_library(
        native_hello
        SHARED
        native_hello.cpp
)

# 连接头文件
target_include_directories(
        native_hello
        PRIVATE
        # native_hello 须要的头文件
        ${export_dir}/libsojsoncpp/include
)

# 连接项目中
target_link_libraries(
        native_hello
        android
        log
        # 连接 jsoncpp.so
        lib_so_jsoncpp
)
复制代码

    嗯，此次看起来配置较多了，可是…，别慌 别慌 问题不大.jpg(自行脑部表情包) 咱们来一条一条的看ide

    1. cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) 这个就不用解释了吧，就是设置下CMake的最小版本而已。

    2. set(....) 由于考虑到用到export 文件夹的次数较多，并且都是绝对路径，因此就来设置一个变量来简化啦。export_dir 就是变量的名字，${CMAKE_SOURCE_DIR} 是获取当前CMakeLists.txt 所在的路径，而后 一路 "../"去找到 咱们存放资源文件的 export 文件夹。

    3. add_library(lib_so_jsoncpp SHARED IMPORTED) 这个见名之意啦，就是添加库文件，后面的三个参数 "lib_so_jsoncpp" 库名字；"SHARED" 由于咱们要导入 so 动态库，因此就是 SHARED 了; "IMPORTED" 而后导入;

    4. set_target_properties 接下来就是这句了，后面的参数较多，较长，就不拷贝到这里了。咱们在 上句 已经添加库了，可是…库是空的呀(注意后面是 imported)，什么都没有，只是一个名字 + 类型，因此接下来就得须要它来将名字和真实的库连接起来，我已经在上面的CMakeLists.txt中写上注释了，这里只说下在前面没有提到过的"${ANDROID_ABI}"，这是啥？上面的语句将此拼接到了里面，可是我真实的路径中没有这个文件夹呀，去看下../libsojsoncpp/lib/下是啥，以下:

      嗯啦，就是那一堆架构，因此…这个值就表明这些了(默认，所有类型)。

    5. 而后接下来就又是一个add_library 可是这个是带资源的了。没啥好说的了.

    6. target_include_directories 咱们有库了，可是没有对应的头文件咋行，因此这句就是连接库对应的头文件了。

    7. target_link_libraries 最后将所需的头文件，连接到项目中就能够啦！

    最后，Build/Make Module 'app'.

  3. 调用代码

    1. cpp层的代码实际上是不用改，直接用咱们上次 拷贝 源码的方式就行，可是为了方便直接看本篇的同窗，仍是贴下 native_hello.cpp 内的代码以下：

      //
// Created by xong on 2018/9/28.
//
#include<jni.h>
#include <string>
#include "json/json.h"
#define XONGFUNC(name)Java_com_xong_andcmake_jni_##name

extern "C" JNIEXPORT
jstring JNICALL
XONGFUNC(NativeFun_outputJsonCode)(JNIEnv *env, jclass thiz,
                                    jstring jname, jstring jage, jstring jsex, jstring jtype)
{
    Json::Value root;
    const char *name = env->GetStringUTFChars(jname, NULL);
    const char *age = env->GetStringUTFChars(jage, NULL);
    const char *sex = env->GetStringUTFChars(jsex, NULL);
    const char *type = env->GetStringUTFChars(jtype, NULL);
    
    root["name"] = name;
    root["age"] = age;
    root["sex"] = sex;
    root["type"] = type;
    
    env->ReleaseStringUTFChars(jname, name);
    env->ReleaseStringUTFChars(jage, age);
    env->ReleaseStringUTFChars(jsex, sex);
    env->ReleaseStringUTFChars(jtype, type);

    return env->NewStringUTF(root.toStyledString().c_str());
}

extern "C" JNIEXPORT
jstring JNICALL
XONGFUNC(NativeFun_parseJsonCode)(JNIEnv *env, jclass thiz,
                                   jstring jjson)
{
    const char *json_str = env->GetStringUTFChars(jjson, NULL);
    std::string out_str;

    Json::CharReaderBuilder b;
    Json::CharReader *reader(b.newCharReader());
    Json::Value root;
    JSONCPP_STRING errs;
    bool ok = reader->parse(json_str, json_str + std::strlen(json_str), &root, &errs);
    if (ok && errs.size() == 0) {
        std::string name = root["name"].asString();
        std::string age = root["age"].asString();
        std::string sex = root["sex"].asString();
        std::string type = root["type"].asString();
        out_str = "name: " + name + "\nage: " + age + "\nsex:" + sex + "\ntype: " + type + "\n";
    }
    env->ReleaseStringUTFChars(jjson, json_str);

    return env->NewStringUTF(out_str.c_str());
}
复制代码

    2. 对应的Java层代码以下：

      package com.xong.andcmake.jni;

/** * Create by xong on 2018/9/28 */
public class NativeFun {

    static {
        System.loadLibrary("native_hello");
    }

    public static native String outputJsonCode(String name, String age, String sex, String type);

    public static native String parseJsonCode(String json_str);
}

复制代码

    3. 调用代码:

      package com.xong.andcmake;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.xong.andcmake.jni.NativeFun;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TextView tv_native_content = findViewById(R.id.tv_native_content);
        String outPutJson = NativeFun.outputJsonCode("xong", "21", "man", "so");
        String parseJson = NativeFun.parseJsonCode(outPutJson);
        tv_native_content.setText("生成的Json:\n" + outPutJson + "\n解析:" + parseJson);
    }
}

复制代码

    4. 结果:

      嗯！集成成功，那么下面咱们来集成下a静态库。

连接a静态库

咱们仍是基于上面连接so动态库的修改。

  1. 首先修改 ../app/build.gradle 文件以下:

    apply plugin: 'com.android.application'

android {
    ...
    defaultConfig {
		...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                arguments '-DANDROID_STL=c++_static'
            }
        }
    }
    ...
    // 删除 或注释
// sourceSets {
// main {
// jniLibs.srcDirs = ['../export/libsojsoncpp/lib']
// }
// }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path 'src/main/cpp/CMakeLists.txt'
        }
    }
}

复制代码

    只是将 集成 so时添加的 sourceSets 标签删除(或注释啦！)。

  2. 其次修改 ../app/main/src/cpp/CMakeLists.txt 以下：

    cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# 设置变量 找到存放资源的目录，".."表明上一级目录
set(export_dir ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../../../../export)

# 添加.so动态库(jsoncpp)
# add_library(lib_so_jsoncpp SHARED IMPORTED)
add_library(lib_a_jsoncpp STATIC IMPORTED)

# 连接
#set_target_properties(
# lib_so_jsoncpp
# PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${export_dir}/libsojsoncpp/lib/${ANDROID_ABI}/libjsoncpp.so)

set_target_properties(
        lib_a_jsoncpp
        PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${export_dir}/libajsoncpp/lib/${ANDROID_ABI}/libjsoncpp.a)

add_library(
        native_hello
        SHARED
        native_hello.cpp
)

# 连接头文件
#target_include_directories(
# native_hello
# PRIVATE
# # native_hello 须要的头文件
# ${export_dir}/libsojsoncpp/include
#)
target_include_directories(
        native_hello
        PRIVATE
        # native_hello 须要的头文件
        ${export_dir}/libajsoncpp/include
)

# 连接项目中
target_link_libraries(
        native_hello
        android
        log
        # 连接 jsoncpp.so
# lib_so_jsoncpp
        lib_a_jsoncpp
)
复制代码

    在上个集成so的配置上修改，如上，修改的地方都一 一 对应好了，基本上和集成so没区别。

  3. 调用

    Java层不需修改，调用时传的参数以下：

    package com.xong.andcmake;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.xong.andcmake.jni.NativeFun;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TextView tv_native_content = findViewById(R.id.tv_native_content);
        String outPutJson = NativeFun.outputJsonCode("xong", "21", "man", "a");
        String parseJson = NativeFun.parseJsonCode(outPutJson);
        tv_native_content.setText("生成的Json:\n" + outPutJson + "\n解析:" + parseJson);
    }
}

复制代码

  4. 结果:

    能够看到type变成了 "a"，这样的话，静态库也就算集成成功了。

动态库和静态库的区别

​ 有的人会说了，你这都用的json，并且返回 type 是你传进去的呀，你就是集成 so 传 a 那么就算集成a了？

​ 另外一个咱们怎么会知道打到apk中的是so动态库，仍是a静态库呢？不是都说了么，Android中只支持调用so动态库，不支持a静态库的，那么这…集成a静态库这不是扯淡么？

​ OK，接下来就来解释这一系列的问题，首先咱们要知道什么是静态库什么又是动态库。

​ 参考Linux下的库

​ 抽取出主要的:

  • 静态库

    连接时间： 静态库的代码是在编译过程当中被载入程序中;

    连接方式： 目标代码用到库内什么函数，就去将该函数相关的数据整合进目标代码;

    优势： 是在编译后的执行程序不在须要外部的函数库支持;

    缺点： 若是所使用的静态库发生更新改变，程序必须从新编译。

  • 动态库

    连接时间： 动态库在编译的时候并无被编译进目标代码，而是在运行时用到该库中函数时才去调用；

    连接方式： 动态连接，用到该库内函数时就去加载该库；

    优势： 动态库的改变并不影响程序，即不须要从新编译；

    缺点： 由于函数库并无整合进程序，因此程序的运行环境必须依赖该库文件。

再精简一点：

​ 静态库是一堆cpp文件，每次都须要编译才能运行，在本身的代码中用到哪一个，就从这一堆cpp中取出本身须要的进行编译；

​ 动态库是将一堆cpp文件都编译好了，运行的时候不会对cpp进行从新编译，当须要到库中的某个函数时，就会将库加载进来，不须要时就不用加载，前提，这个库必须存在。

​ 因此，就能够回答上述的疑问了，对，没错Android的确是只能调用so动态库，咱们的集成的a静态库，用到静态库中的函数时，就会去静态库中拿对应的元数据，而后将这些数据再打入到打入到咱们的最终要调用的so动态库中，在上述中就是native_hello.so了。

​ 而后咱们在集成so动态库时在../app/build.gradle 中加了一个标签哈，以下：

sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['../export/libsojsoncpp/lib']
        }
    }
复制代码

通过上面的解释，再来理解这句就不难了，上面已经说过了：

当须要到库中的某个函数时，就会将库加载进来，不须要时就不用加载，前提，这个库必须存在。

因此啦，native_hello.so依赖于jsoncpp.so，即jsoncpp.so必须存在，那么加这个的意思就是，将jsoncpp.so打入apk中。咱们能够将上面的集成so动态库的apk用 jadx 查看一下，以下：

上面的结论没错咯，里面确实有两个so，一个jsoncpp.so另外一个就是咱们本身的native_hello.so;

那么咱们再来看一下集成a静态库的吧！以下:

这就是区别啦！

结论

so方式，只要你代码中涉及了，那么它就要存在，即便你只是调用，后续不使用它，它也存在。

a方式，只须要在编码过程当中，保持它存在就好，用几个函数，就从a中取几个函数。

question

jstring name = "xong";
const char* ccp_name = env->GetStringUTFChars(name, NULL);
env->ReleaseStringUTFChars(name, ccp_name);
复制代码

现象：
写JNI时这两个不陌生吧，不少人都会说，用了GetStringUTFChars 必须 调用 ReleaseStringUTFChars 讲资源释放掉，但 调用完ReleaseStringUTFChars会发现 ccp_name 还能够访问，即并无释放掉资源。

问题：

  1. 只调用GetStringUTFChars不调用ReleaseStringUTFChars会不会形成内存泄漏，从而致使崩溃;
  2. 调用完ReleaseStringUTFChars后是否应该继续访问ccp_name;
  3. 应该在什么场合使用ReleaseStringUTFChars;

欢迎在下方的评论进行探讨。

other

​ 原本想将这一篇分红三篇来写的，想了又想，Android开发嘛，不必对native很那么了解，因此就压缩压缩，压缩成一篇了。

​ 在这三篇中，咱们发现，写CMakeLists.txt也不是那么很麻烦，并且不少都是重复的，都是能够用脚原本生成的，好比 add_library 中添加的资源文件，固然其余的也同样啦，那么这个 CMakeLists.txt 是否是能够写一个小脚本呢？我感受能够。

​ 另外一个，如何用Camke构建a静态库、so动态库，以及如何集成，在Google的sample中都有的，再贴一下连接:android_ndk , 并且添加的时间也挺长的了，可是，百度到的文章仍是 5年前的，真的是…不知道说啥了，仍是多看些Google Github比较好。哈哈哈哈~

​ 最后，上述三篇文章中涉及的源码均已上传到GitHub,连接:UseCmakeBuildLib

END

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