Android Kotlin/C++开发

1、新建项目

androidStudio老版本,需要勾选包含Kotlin,C++

新版本AS

选择native C++
kotlin语言
NDK编译调试工具

项目结构对比:

a、添加C++的模块,需要在其build.gradle文件中增加配置

增加配置

可以配置第三方so库,其存放路径默认src/main/jniLibs

第三方so库存放目录

可以生成特定cpu架构的so库

abiFilters配置

另外,so库生成,也可以使用ndk-build指令来处理,不过需要配置,Application.mk,Android.mk文件

b、cmake文件

cmake文件内容

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) 用来设置在编译本地库时我们需要的最小的cmake版本,AndroidStudio自动生成,我们几乎不需要自己管

add_library用来设置编译生成的本地库的名字为native-lib,SHARED表示编译生成的是动态链接库(这个概念前面已经提到过了),src/main/cpp/native-lib.cpp表示参与编译的文件的路径,这里面可以写多个文件的路径。

find_library是用来添加一些我们在编译我们的本地库的时候需要依赖的一些库,由于cmake已经知道系统库的路径,所以我们这里只是指定使用log库,然后给log库起别名为log-lib便于我们后面引用,此处的log库是我们后面调试时需要用来打log日志的库,是NDK为我们提供的。

target_link_libraries是为了关联我们自己的库和一些第三方库或者系统库,这里把我们把自己的库native-lib库和log库关联起来。

c、C++文件编写

C++文件编写

d、声明和加载

声明和加载

kotlin中使用external声明,java使用native声明;加载库,使用System.loadLibrary()方法


2、NDK代码编写

2.1、java代码调用原生代码

自动生成的模板工程既是;首先声明,然后静态加载,最后就可以像本地方法调用了

注意kotlin代码生成native方法,不能使用Alt+Enter自动创建,java可以;所以最好,先用java声明后,在把java文件转化为kotlin文件;也可以自己手写

2.1.1 对应数据类型

基本数据类型
引用类型

2.1.2、生成native方法

JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的

extern "C":两种用途,C++代码使用c文件,引用c文件头;c代码使用c++的方法或者变量

java/kotlin声明方法在native对应方法

[extern "C"] JNIEXPORT 返回参数类型 方法名(JNIEnv *env, jobject instance[, 方法类型 方法参数] [, 参数类型 参数] ...)

    返回参数类型,参数类型为java类型对应的jni类型

    方法名:包名(.替换成_)+ _ + java方法名

    方法的参数个数比java参数个数多了2个;

    JNIEnv*指针,是一个指向线程-局部数据的指针;提供各种函数实现虚拟机功能。需要注意的是,env变量是线程线程相关的,不可从一个线程传递env变量到另外一个线程。

    jobject是java调用实例,如果是java中静态方法,则这个参数变为jclass instance

那么在C++子线程中如何获取JNIEnv指针呢?

首先在JNI回调方法JNI_OnLoad中缓存JavaVM指针

JNI_OnLoad方法

然后使用JavaVM的AttachCurrentThread方法,使当前线程附着在虚拟机,这样就获得了JNIEnv实例,不过使用完毕后,需要使用DetachCurrentThread释放,如下图

线程相关JNIEnv

其实java/kotlin方法的动态注册也是在JNI_OnLoad方法中执行处理的

2.2 调用java/kotlin(也就是JNIEnv的使用)

签名规则

另外方法签名: (参数签名)返回值签名

2.2.1 访问域

    a、如果不存在jclass对象,则使用GetObjectClass获取

    b、通过GetFieldID/GetStaticFieldID 获取 jfieldID

域的名字和签名

    c、 通过Get<Type>Field/GetStatic<Type>Field 获取域值

2.2.2 调用方法

    a、如果不存在jclass对象,则使用GetObjectClass获取

    b、通过GetMethodID/GetStatiMethodID 获取 jMethodID

方法名字和签名

    c、 通过Call<Type>Method/CallStatic<Type>Method,来调用方法

2.3 JNIEnv的字符串操作

新建字符串NewStringUTF:有native 字符串转换为java字符串

获取字符串GetStringUTFChars:java字符粗转化为native字符串

释放native字符串ReleaseStringUTFChars;获取后需要释放,否则内存泄漏

2.4 JNIEnv的数组操作

创建数组New<Type>Array 创建某个类型的数组

访问数组Get<Type>ArrayRegion: 把java数组内容copy到native数组内

提交数组Set<Type>ArrayRegion: 把native数组内容copy到java数组内

直接操作java数据内存Get<Type>ArrayElements: native数组和java数组指向相同内容;最后参数是指向副本,还是堆中固定地址;

需要释放Release<Type>ArrayElements;释放模式有0,JNI_COMMIT、JNI_ABORT三种模式

0:内容复制回java数组内,并释放原生数组

JNI_COMMIT: 内容复制回java数组内,并不释放原生数组

JNI_ABORT:释放原生数组,并不把native数组改变应用到java数组里

2.5 JNIEnv的字符缓存区

NewDirectByteBuffer:native缓存变换为java缓存

GetDirectBufferAddress: java缓存变换为native缓存

GetDirectBufferCapacity:获得java缓存区大小

2.6JNIEnv操作java对象在JNI中引用范围

局部引用:大部分JNI函数返回局部引用,局部引用不能再后续调用中被缓存以及重用;  删除方法:DeleteLocalRef

全局引用:如果没有被原生代码显示释放,则后续可用;NewGlobalRef 生成一个全局引用,删除 DeleteGlobalRef

弱全局引用:如果没有被原生代码显示释放,则后续可用;与全局引用不同的是,不阻止潜在的垃圾回收; 

     生成: NewWeakGlobalRef,检验弱全局引用仍然指向活动的类:IsSameObject,删除:DeleteWeakGlobalRef

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