引言
在 Android 开发中，大多数应用程序都是用 Java 或 Kotlin 编写的。然而，有时候我们需要使用 C 或 C++ 代码来提高性能，或者为了与现有的 C/C++ 库集成。Android NDK就是为此目的而设计的工具包。本文将介绍Android NDK的相关基本概念和基础使用方法，帮助读者初步理解NDK。有关NDK的原理及更高级的使用技巧将在后续的进阶篇中进行介绍（咕咕咕）。
什么是 Android NDK？
Android NDK 是一个工具集，允许开发者在 Android 应用中使用 C 和 C++ 代码。通过 NDK，可以：
- 实现高性能的计算任务，如游戏引擎、图像处理等。
- 重用现有的 C/C++ 库，提高开发效率。
- 在某些情况下，通过优化和使用更底层的语言来提升应用性能。
NDK 基础概念
NDK 是 Android 提供的一套工具集，允许在 Android 应用中使用本地代码（C/C++）。NDK 提供了与系统 API 交互的功能，使开发者能够编写更高效的代码、访问底层硬件、以及使用现有的 C/C++ 库。
JNI 是 Java 平台的一部分，用于实现 Java 代码与本地（Native）代码之间的互操作。通过 JNI，Java 方法可以调用 C/C++ 函数，反之亦然。JNI 是 NDK 编程的核心，理解 JNI 是掌握 NDK 编程的关键。
JNI 编程详解
1. 基本数据类型映射
| Java类型 | Native类型 | 符号 |
|---|---|---|
| boolean | jboolean | Z |
| byte | jbyte | B |
| char | jchar | C |
| short | jshort | S |
| int | jint | I |
| long | jlong | J |
| float | jfloat | F |
| double | jdouble | D |
| void | void | V |
| String | jstring | Ljava/lang/String; |
| Object | jobject | L+包名/类名+$嵌套类+; |
| 数组 | 数组+Array | [基本类型符号 |
注：若Java类型为数组，则对应Native类型为基本类型+Array，打个比方说明，
Java类型为byte[]，则Native类型为jbyteArray，符号为[B
2. JNI 函数定义与实现
下面以两个demo简单说明Java调用C++和C++调用Java的基本步骤：
- Java调用C/C++代码流程
// Java层定义
public class NativeLib {
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
public native String stringFromJNI();
}
// 对应的C/C++实现
#include <jni.h>
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapp_NativeLib_stringFromJNI(JNIEnv* env, jobject /* this */) {
std::string hello = "Hello from C++";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
- C/C++调用Java代码流程
// Java层实现
public class NativeLib {
public String getMessageFromJava() {
return "Hello from Java";
}
}
// C/C++层定义
#include <jni.h>
JavaVM* g_javaVM = nullptr;
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *jvm, void *reserved) {
if (jvm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
return -1;
}
// Java 虚拟机实例的全局引用
g_javaVM = jvm;
return JNI_VERSION_1_6;
}
std::string callJavaMethod() {
JNIEnv* env = nullptr;
// 将本地线程附加到Java虚拟机
g_javaVM->AttachCurrentThread(&env, nullptr);
// 查找 Java 类
jclass clazz = env->FindClass("com/example/myapp/NativeLib");
// 查找构造方法 ID
jmethodID constructor = env->GetMethodID(clazz, "<init>", "()V");
// 创建 Java 类的实例
jobject instance = env->NewObject(clazz, constructor);
// 查找实例方法 ID
jmethodID methodID = env->GetMethodID(clazz, "getMessageFromJava", "()Ljava/lang/String;");
// 调用实例方法
std::string message = env->CallObjectMethod(instance, methodID);
// 将本地线程与 Java 虚拟机分离
g_javaVM->DetachCurrentThread();
return message;
}