NDK(01)运行一次hello-jni项目能学到什么

话说，这个NDK，其实学习了无数遍，之前项目上也没有什么地方用，就导致了一个问题，那就是学了忘记，忘记了学，我总结了下，那就是没有写笔记，没有写笔记，就没有所谓的回头看笔记的概念了。

但是呢，已经2024年了，是吧，鸿蒙的出现，就导致了这个C和C++ 不得不学了，但是还是有倾向性的，我的目的是学完后，看得懂github 上的一些简单代码就行，毕竟现在的我也不大可能进得了全手写C和C++的项目，所以核心还是在UI业务层，但是这个玩意不可不会，鸿蒙出来了，Android 不可能就死了，感觉就业机会的变多了(这个玩意是相对的，如果本身需求都到不到我头上，反而是减少了就业机会)，当然对我这种技术不上不下的人而言，既然某个领域精不了，那么就得多会，现在恰恰是学习这个玩意的好时机，鸿蒙出来了，很多C或C++ 工程在Android上可用的，那么就会被搬到上面去，我们的目的就是等大佬搬完了，起码看得懂一些，不至于像现在Android，大佬各种设计模式一包，看的打脑壳，现在还在初中期，有很多大佬开始整blog，那么就可以趁机学习一波。至于说为什么不看之前的Android blog，很多demo运行不起来也是一个原因，编译模式也不一样，很多细节，不经历就完全搞不懂。

既然明确了目标，我们核心还是巩固Android，然后学习NDK，那么最好的方式，除了一个老师手把手教学，那就是自己看Google 提供的Demo了，最近看鸿蒙的Demo 发现的，原来Android 官方也提供了很多Demo，哭死，英语也得补。

OK，那就开整，我们从第一个Demo，尝试去逐行理解。

资料

hello-jni 源码地址

正文

这个工程很简单，就是通过调用C或者C++提供的函数返回一个字符串。

配置

build.gradle

配置NDK的版本：

arduino 复制代码

ndkVersion '25.1.8937393'

很多老的ndk 项目跑不起来，往往加上这个可以跑起来，但是得注意版本。

配置cmake:

css 复制代码

externalNativeBuild {
    cmake {
        path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
    }
}

这个说明是通过cmake 编译静态库和动态库的。如果说这种编译模式，这个文件是必须的。

cpp

cmakeLists.txt 文件。

scss 复制代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.18.1)

project("hello-jni")

add_library(hello-jni SHARED
            hello-jni.cpp)


target_link_libraries(hello-jni
                      android
                      log)

cmake_minimum_required 的版本
project 项目名称。
add_library 导入的c或c++的lib,hello-jni 表示这个是库的名称，SHARED 指定库的类型，表示是共享库，hello-jni.cpp 表示这个是lib 的源文件。
target_link_libraries 表示：这行代码的意思是："将 android 和 log 这两个库链接到 hello-jni 目标。" 这两个库，反正是需要的，我注释掉会报错。

源码

hello-jni.cpp

c 复制代码

#include <jni.h>

#include <string>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv* env,
                                                 jobject /* this */) {
  std::string hello = "Hello from JNI.";
  return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

include 导入库，jni和string
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL ,JNI是C代码，但是是C++工程，所以需要添加 extern "C"，如果不添加这个调调会出现函数找不到。JINEXPORT 和JNICALL 是JNI的宏，用于定义本地方法如何从Java调用，JNIEXPORT是用来定义导出函数的关键字，JNICALL则用于指定函数调用约定。jstring 表示这个函数返回了一个Java 的字符串对象。
std::string hello = "Hello from JNI."; 定义了一个c++的 string 对象。
env->NewStringUTF(hello.c_str()) 创建一个Java 的字符串对象然后返回。 env->NewStringUTF("Hello from JNI. 直接赋值") 这么也可以。
jobject还是jclass是合JNI函数类型有关，如果说静态函数则是jclass。

从上面的代码我们可以看出，jstring 用于定义函数的返回值，先定义了一个C++的字符串，然后通过env 创建了一个Java 对象。JNIEnv 可以对Java 对象进行如下操作：创建Java 对象，调用Java 对象方法，获取Java对象属性，所以NewStringUTF是创建了一个Java 的字符串对象。

kotlin 层的代码

kotlin 复制代码

class HelloJni : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        val binding = ActivityHelloJniBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)
        binding.helloTextview.text = stringFromJNI()
    }
    external fun stringFromJNI(): String?
    companion object {
        init {
            System.loadLibrary("hello-jni")
        }
    }
}

System.loadLibrary("hello-jni") 导入我们创建的hello-jni 的lib,这种属于静态导入。
external fun stringFromJNI(): String? 这种是kotlin 中定义的external 定义native 函数。这个地方可以看出jobject 其实就是HelloJni 这个对象。

扩展

env 常用函数

NewObject 创建Java 类对象
NewString 创建字符串对象
NewArray 创建type的数组对象
GetField 获取字段
SetField 设置字段
get/setStaticField 获取或设置静态字段不能
callMethod 调用返回值为type的方法。
callStaticMethod 调用返回值为type 的静态方法

基于NewObject创建Int

ini 复制代码

extern "C" JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_intFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz) {
	// 获取到class 
    jclass intClass = env->FindClass("java/lang/Integer");
    // 构造函数
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(intClass, "<init>", "(I)V");
    jobject intObj = env->NewObject(intClass, constructor, 5);
    return intObj;
}

通过这个例子，我们可以掌握几个知识点：

首先需要class 的包明
默认的构造函数，例如int 的是：(I)V，I表示入参类型，V表示没有返回值。如果括号里面填了值，那么这个玩意需要写默认值。

基于NewObject创建User

User的class:

kotlin 复制代码

class User(){
    var name:String="默认的用户"
    var age:Int=5
}

函数：

kotlin 复制代码

external fun userFromJNI(): User?

JNI函数：

ini 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_userFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    // 创建Java 对象
    jclass userClass = env->FindClass("com/example/hellojni/User");
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(userClass, "<init>", "()V");
    jobject intObj = env->NewObject(userClass, constructor);
    // 直接调用属性 设置name
    jfieldID nameFieldId = env->GetFieldID(userClass, "name", "Ljava/lang/String;");
    env->SetObjectField(intObj, nameFieldId, env->NewStringUTF("Hello from JNI. 直接赋值"));
    // 调用set 设置年龄
    jmethodID ageMid = env->GetMethodID(userClass, "setAge", "(I)V");
    env->CallVoidMethod(intObj,ageMid,55);
    return intObj;
}

基于NewObject创建Student

class,这个主要是多个入参的构造函数：

arduino 复制代码

public class Student {
    public String name;
    public int age;

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
}

native:

ini 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_studentFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    jclass userClass = env->FindClass("com/example/hellojni/Student");
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(userClass, "<init>", "(Ljava/lang/String;I)V");
    jobject intObj = env->NewObject(userClass, constructor,env->NewStringUTF("张3"),5);
    return intObj;
}

改造一下，接受外部传入参数：

ini 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_studentFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring name,
                                                  jint age) {
    jclass userClass = env->FindClass("com/example/hellojni/Student");
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(userClass, "<init>", "(Ljava/lang/String;I)V");
    jobject intObj = env->NewObject(userClass, constructor,name,age);
    return intObj;
}

我记得这个地方有问题，就是这个age 的类型是jint,但是我们NewObject 传入的不能是jint,所以会报错，抽时间补一下。

直接调用jobject 中的函数

ini 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_setNativeCall(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    jclass callClass = env->FindClass("com/example/hellojni/HelloJni");
    jmethodID nativeCall = env->GetMethodID(callClass, "nativeCall", "()V");
    env->CallVoidMethod(thiz,nativeCall);
}

总结

通过这次的demo，我可以看到Java 对象和C和C++的对象是不能直接互通的，需要通过JNI 转换一层。Java 传入进入到需要通过JNIEnv 转换一次，传入的已经自己转换了。所以习惯反射的调用还是很重要的。无论是方法还是属性，都需要先获取到class,然后获取到方法属性，最后才是调用，静态函数则不需要创建对象，昨天请教了一个C大佬，大佬提点我说，通信应该走socket，很好的设计，很好的高度，直接调用确实是实现上简单了，就是写socket双端的代码量就多了，感觉还是得看情况吧。

当然了。这里面还有一些问题没有解决回答，比如说，我们学习C的时候，有一个概念，那就是C没有JAVA这种GC机制，但是我们上面写的一趴啦代码，却没有任何一句代码是用于GC的，但是这又是一个C++的代码，有点打脑壳，后续再整。