NDK开发初探：JNI入门与基础使用

# 1. 章节一：理解NDK及JNI ## 1.1 什么是NDK？ NDK全称为Native Development Kit，是Android提供的一套开发工具，用于将C/C++代码编译为可在Android设备上运行的本地库，以提高性能和加强底层功能的实现。通过使用NDK，开发者可以在Android应用中使用C/C++语言进行编程，从而实现一些对性能要求较高的操作，如图像处理、音视频编解码、物理模拟等。 ## 1.2 JNI是什么？ JNI全称为Java Native Interface，是Java平台提供的一种编程机制，用于在Java代码中调用本地库（如C/C++编写的代码）和在本地库中调用Java方法。JNI可以实现Java与本地代码之间的交互和数据传递，使得在Java中调用底层的本地功能成为可能。 ## 1.3 NDK和JNI在Android开发中的作用 NDK和JNI在Android开发中起着重要的作用，主要表现在以下方面： - 提供了更高效的底层编程语言支持：通过使用NDK和JNI，开发者可以利用C/C++语言编写高性能的本地库，从而提高应用的执行效率和响应速度。 - 可以实现对底层系统资源的访问和操作：NDK和JNI可以让开发者直接调用底层系统接口并进行系统资源的操作，如访问硬件设备、操作文件系统等。 - 支持跨平台开发和复用：通过使用NDK和JNI，可以编写可在不同平台上复用的代码，从而实现跨平台开发和代码共享。 - 实现对底层算法和库的调用：很多底层算法和库都是用C/C++编写的，通过使用NDK和JNI，可以在Android应用中直接调用这些底层算法和库，从而提高应用的功能和性能。 以上是关于NDK和JNI的基本概念及在Android开发中的作用介绍。在接下来的章节中，我们将详细探讨配置NDK开发环境、JNI的基本使用和与Java的交互等内容。 # 2. 配置NDK开发环境 在进行NDK开发之前，我们需要配置相应的开发环境。本章将介绍如何下载安装NDK并配置Android Studio以支持NDK开发，并创建一个NDK项目。 ### 2.1 下载和安装NDK 首先，我们需要下载并安装NDK（Native Development Kit）。NDK是一个用于开发使用C、C++和其他本地代码的工具集，它允许我们在Android应用中使用底层的原生代码。 通过以下步骤下载和安装NDK： 1. 打开Android Studio，点击"SDK Manager"按钮（或通过"File" -> "Settings" -> "Appearance & Behavior" -> "System Settings" -> "Android SDK"进入SDK Manager）。 2. 在SDK Platforms选项卡上，找到并勾选"NDK (Side by side)"选项。 3. 单击"Apply"按钮，开始下载并安装NDK。 ### 2.2 配置Android Studio以支持NDK开发 配置Android Studio以支持NDK开发非常简单，在完成NDK安装后，只需执行以下步骤： 1. 打开你的项目。 2. 在项目根目录下，找到并打开`build.gradle`文件。 3. 在`android`部分中添加以下代码： ```groovy android { ... defaultConfig { ... externalNativeBuild { cmake { // 将以下路径换成你的CMakeLists.txt文件所在路径 path "CMakeLists.txt" } } } ... } ``` 这个配置告诉Android Studio在构建过程中使用CMake来编译和构建你的NDK代码。 4. 在项目根目录下创建一个名为`jni`的文件夹，并在该文件夹下创建一个名为`CMakeLists.txt`的文件。 ### 2.3 创建一个NDK项目 接下来，让我们创建一个简单的NDK项目来验证我们的配置是否成功。 1. 在刚才创建的`jni`文件夹下，创建一个名为`native-lib.c`的C源文件。 2. 在`native-lib.c`中，编写以下代码： ```c #include <jni.h> JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_ndkexample_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject instance) { return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI!"); } ``` 这个例子中的代码是一个简单的JNI方法，它返回一个字符串。 3. 在`CMakeLists.txt`中，添加以下代码： ```cmake cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) add_library(native-lib SHARED native-lib.c) find_library(log-lib log) target_link_libraries(native-lib ${log-lib}) ``` 这个CMake文件配置了我们的NDK项目，并指定了生成的动态链接库的名称。 4. 在Java代码中调用JNI方法。在Android Studio中打开MainActivity.java文件，将以下代码添加到onCreate方法中： ```java static { System.loadLibrary("native-lib"); } public native String stringFromJNI(); ``` 这个代码块中的`System.loadLibrary("native-lib")`指令会加载我们刚才编写的JNI库。 5. 在MainActivity.java中，修改`onCreate`方法，添加以下代码： ```java @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); TextView tv = findViewById(R.id.sample_text); tv.setText(stringFromJNI()); } ``` 在这个代码中，我们找到了布局文件中的一个TextView，并将其内容设置为调用JNI方法`stringFromJNI()`返回的字符串。 现在，我们已经完成了一个简单的NDK项目的配置和编写。接下来，我们可以运行这个项目，验证