Android Studio NDK开发总结

一,gcc、make、makefile、cmake、cmakelists区别

1.gcc是GNU Compiler Collection(就是GNU编译器套件),也可以简单认为是编译器,它可以编译很多种编程语言(括C、C++、Objective-C、Fortran、Java等等)。

2.当你的程序只有一个源文件时,直接就可以用gcc命令编译它。

3.但是当你的程序包含很多个源文件时,用gcc命令逐个去编译时,你就很容易混乱而且工作量大

4.所以出现了make工具

make工具可以看成是一个智能的批处理工具,它本身并没有编译和链接的功能,而是用类似于批处理的方式—通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接的。

5.makefile是什么?简单的说就像一首歌的乐谱,make工具就像指挥家,指挥家根据乐谱指挥整个乐团怎么样演奏,make工具就根据makefile中的命令进行编译和链接的。

6.makefile命令中就包含了调用gcc(也可以是别的编译器)去编译某个源文件的命令。

7.makefile在一些简单的工程完全可以人工手下,但是当工程非常大的时候,手写makefile也是非常麻烦的,如果换了个平台makefile又要重新修改。

8.这时候就出现了Cmake这个工具,cmake就可以更加简单的生成makefile文件给上面那个make用。当然cmake还有其他功能,就是可以跨平台生成对应平台能用的makefile,你不用再自己去修改了。

9.可是cmake根据什么生成makefile呢?它又要根据一个叫CMakeLists.txt文件(学名:组态档)去生成makefile。

10.到最后CMakeLists.txt文件谁写啊?亲,是你自己手写的。

11.当然如果你用IDE,类似VS这些一般它都能帮你弄好了,你只需要按一下那个三角形。

二,makefile的使用

makefile的使用,网上有很多资料,就直接贴代码了:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

APP_CPPFLAGS := -fexceptions -frtti

#指定c++版本

APP_CPPFLAGS += -std=c++11

APP_CPPFLAGS +=-fpermissive

include $(CLEAR_VARS)

#添加本地动态依赖库

LOCAL_MODULE := crypto

LOCAL_SRC_FILES := libcrypto.so

include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := gmp

LOCAL_SRC_FILES := libgmp.so

include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := gmpxx

LOCAL_SRC_FILES := libgmpxx.so

include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := ssl

LOCAL_SRC_FILES := libssl.so

include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := emp_tool

LOCAL_SRC_FILES := libemp_tool.so

include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

ifeq ($(TARGET_ARCH_ABI),$(filter $(TARGET_ARCH_ABI), armeabi-v7a x86))

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := mpc

# 遍历目录及子目录的函数

define walk

$(wildcard $(1)) $(foreach e, $(wildcard $(1)/*), $(call walk, $(e)))

endef

# 遍历src目录

ALLFILES = $(call walk, $(LOCAL_PATH)/src)

# 从所有文件中提取出所有.cpp文件

FILE_LIST += $(filter %.cpp, $(ALLFILES))

LOCAL_SRC_FILES := $(FILE_LIST:$(LOCAL_PATH)/%=%)

LOCAL_C_INCLUDES+=$(LOCAL_PATH)/include/mpc

LOCAL_C_INCLUDES+=$(LOCAL_PATH)/include/garble

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := crypto gmp gmpxx ssl emp_tool

LOCAL_LDLIBS := -llog

LOCAL_ARM_NEON := true

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_ALLOW_UNDEFINED_SYMBOLS := true

endif

三,CmakeLists:复杂的工程用CmakeLists,CmakeLists最终也是通过makefile形式进行编译的,但是灵活性比较大,可以根据不同的平台生成对应的makefile。

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( emp_tool

SHARED

src/main/cpp/src/backend.cpp

src/main/cpp/src/com_juzix_core_NativeCompute.cpp

src/main/cpp/src/Cpp2Jni.cpp

src/main/cpp/src/mpc_compare.cpp

src/main/cpp/src/mpc_sum.cpp

src/main/cpp/src/MPCAlgorithm.cpp

src/main/cpp/src/MPCAlgorithmFactory.cpp

src/main/cpp/src/MPCUtil.cpp)

#设置emp_tool语言

#SET_TARGET_PROPERTIES(emp_tool PROPERTIES LINKER_LANGUAGE C)

#添加头文件

include_directories( src/main/cpp/include/garble

src/main/cpp/include/relic

src/main/cpp/include

)

#添加加密工具(md5, base64, des, aes , asa) des加密 part-2

add_library(crypto SHARED IMPORTED)

set_target_properties(crypto

PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libcrypto.so)

#添加ssl

add_library(ssl SHARED IMPORTED)

set_target_properties(ssl

PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libssl.so)

#添加gmp

add_library(gmp SHARED IMPORTED)

set_target_properties(gmp

PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libgmp.so)

#添加gmpxx

add_library(gmpxx SHARED IMPORTED)

set_target_properties(gmpxx

PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libgmpxx.so)

#添加relic库

add_library(relic_s STATIC IMPORTED)

set_target_properties(relic_s

PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/librelic_s.a)

find_library(

log-lib

log )

target_link_libraries(

emp_tool

crypto

ssl

gmp

gmpxx

relic_s

${log-lib})

#设置SO库指定输出路径

#set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI})。

四:问题:

1,has no member named XXX

出现这种情况分为三种,一种是调用了系统的本身的库,却找不到该方法(如std:toString() ,std:move()等函数),这个时候就是用到了当前环境下不匹配的C++版本。std:toString()要c++11才开始支持。解决办法就是如果是cmakelists就直接在gradle文件中配置一下:

cppFlags"-std=c++11"

如果是makefile就在AndroidApplication.mk文件中配置:APP_STL:=c++_static

另外一种情况就是c和c++混编的时候,需要加#ifdef__cplusplus

extern"C"{

#endif

......//函数声明......

#ifdef__cplusplus

}

#endif

这个就是告诉编译器,这里的函数是c的语言函数。

第三种情况就是引入的头文件顺序问题,检查头文件的引入。


2,当使用JNI传输很多数据时会出现JNI ERROR (app bug): local reference table overflow (max=512)的崩溃异常

原因:

当线程从 Java 环境切换到 native code 上下文时(J2N),JVM 会分配一块内存,创建一个 Local Reference 表,这个表用来存放本次 native method 执行中创建的所有的 Local Reference。每当在 native code 中引用到一个 Java 对象时,JVM 就会在这个表中创建一个 Local Reference。比如我们调用 NewStringUTF() 在 Java Heap 中创建一个 String 对象后,在 Local Reference 表中就会相应新增一个 Local Reference。

运行 nativemethod 的线程的堆栈记录着 Local Reference 表的内存位置,Local Reference 表中存放 JNI Local Reference,实现 Local Reference 到 Java 对象的映射。

native method 代码间接访问 Java 对象。通过线程堆栈中的记录着 Local Reference 表的内存位置的指针定位相应的 Local Reference 的位置,然后通过相应的 Local Reference 映射到 Java 对象。

当 nativemethod 引用一个 Java 对象时,会在 Local Reference 表中创建一个新 Local Reference。在 Local Reference 结构中写入内容,实现 Local Reference 到 Java 对象的映射。

native method 调用 DeleteLocalRef() 释放某个 JNI Local Reference 时,首先通过线程堆栈中的记录着 Local Reference 表的内存位置的指针定位相应的 Local Reference 在 Local Ref 表中的位置,然后从 Local Ref 表中删除该 Local Reference,也就取消了对相应 Java 对象的引用(Ref count 减 1)。

当越来越多的 LocalReference 被创建,这些 Local Reference 会在 Local Ref 表中占据越来越多内存。当 Local Reference 太多以至于 Local Ref 表的空间被用光,JVM 会抛出异常,从而导致 JVM 的崩溃。

产生Local Reference的操作有:

1.FindClass

2.NewString/ NewStringUTF/NewObject/NewByteArray

3.GetObjectField/GetObjectClass/GetObjectArrayElement

4.GetByteArrayElements和GetStringUTFChars

解决方法:

在native method中引用完java对象后及时调用env->DeleteLocalRef方法手动释放本地引用

如果native method返回java对象就不需要手动release,因为java会自动回收

但通过JNI传递对象数组时,由于需要在一个for循环中将C++对象数组成员中的每一个元素通过SetObjectField与java对象的元素进行对应,并调用SetObjectArrayElement将对象添加到数组中,期间可能会不断生成local reference,但是不能在循环中手动release,最终引起local reference内存泄露,因此针对与这种情况可以将对象数组分批传递

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