安卓 ndk 开发教程

安卓 ndk 开发是一种利用 C/C++ 编写安卓应用的方法。NDK(Native Development Kit)是一个能够让你在使用 Java 调用 C/C++ 库的前提下，开发安卓的应用程序的工具集。NDK 提供了一系列的 C/C++ 库和工具，包括编译器和调试器。本文将介绍安卓 ndk 开发的原理和详细步骤。

一、原理

安卓应用程序是由一个个独立的组件组成，组件可以是 Activity、Service、BroadcastReceiver 或 Provider 等。安卓应用是基于 Java 环境的，在 Java 代码中通过调用底层的 C/C++ 动态库来实现应用的功能。

Android NDK 提供了一个能够让用户使用 C/C++ 进行开发的工具集，包括 C/C++ 代码的编译器、工具链（Toolchain）、静态及动态库的开发与编译。用户可以通过 Java Native Interface（JNI）来实现应用程序的 Java 代码和 C/C++ 代码的互操作， JNI 是一套接口规范，它允许 Java 代码和 Native（C/C++）代码进行调用，完成相互之间的数据交互。Java 程序员可以定义一些 native 方法，然后在语言层面上向本地函数库发送调用请求，从而实现在 Java 代码中调用 C/C++ 代码的目的。

二、步骤

1. 配置 C/C++ 环境

首先，在安卓开发环境下需要安装好 C/C++ 开发环境，包括电脑中安装好相关的编译环境。

2. 安装 NDK

下载网址为：https://developer.android.com/ndk/downloads 。安装完 NDK 后，将文件解压到指定的路径即可。

3. 创建工程

通过使用 Android Studio 创建工程时，选择创建 C/C++ 工程。

选择工程类型（Native C++ 或普通 C++ 项目）进行创建。

4. 编写代码

创建好工程后，选择 C/C++ 类型的源码文件进行编写。Java 程序会调用这个源文件中相应的 native 方法。编写的代码文件后缀一般为 .cpp 和 .h。其中 .h 文件需要在 Java 代码中进行引用。

5. 编写 JNI 接口代码

JNI 接口代码是用来访问底层 C++ 库（.so 或 .dll 文件）的。它实现了 Java 和 Native 代码之间的通信。JNI 接口类似于 C/C++ 和 Java 之间的一个“翻译器”。

JNI 接口可以在 Java 和 Native 之间传递数据和调用函数。JNI 接口是一个纯 Java 类，其中通过 native 修饰的方法定义了 Java 调用 Native 方法的接口。通过 JNI 接口，Java 能够访问 C/C++ 动态链接库中的函数，并能够通过 JNI 传递 C/C++ 的变量和 Java 对象。

6. 编译 C++ 库

通过使用 ndk-build（这里是命令提示符中进行 ndk-build），编译出 C++ 库。这个命令会在 jni 目录下自动生成 Android.mk 和 Application.mk 文件，这些文件可以使 ndk-build 进行编译。

通过在命令行输入 ndk-build 命令后，NDK 将会编译 C++ 库。有了编译好的库之后，我们需要将库导入到 Android 项目中。导入时需要在流程中文件中对导入的库进行引用。

7. 调用 JNI 接口

Java 中使用 System.loadLibrary() 方法来调用 JNI 接口。这个方法的作用就是告诉 Java，查找名字为 libXXX.so 库文件，来完成 Native 调用。这个 libXXX.so 库可以是自己编写的也可以是第三方提供的。

System.loadLibrary() 方法会导入 libXXX.so 库，并将其打包到 apk 文件中。当用户执行 apk 文件时，这个库文件被释放到设备上。在系统加载库文件之前，Java 需要将新的 XXX 对象链接到编译环境中。可以使用 System.loadLibrary() 方法来实现这个步骤。

总结：

通过使用 ndk-build，我们可以将 C++ 代码编译成为 .so 库，然后通过 JNI 来让 Java 程序与 .so 库进行交互。NDK 为我们提供了 C/C++ 开发编译环境，并为 Java 和 Native 操作之间提供了一个桥梁。在具体的应用领域中，可以结合使用 NDk 和其他开发库实现更完整的应用开发框架。