[安卓逆向]在Android Studio中编写SO文件并测试调用 (四)

$安卓逆向$ 在Android Studio中编写SO文件并测试调用 (四)

一、准备工作

Android Studio 版本： 2024.3

JDK 版本： 17

新建项目前，请先确认 NDK 已安装：File → Settings → Android SDK → SDK Tools，勾选 NDK (Side by side) 和 CMake ，点击 Apply 安装。

二、创建 Native C++ 项目

打开 Android Studio，点击 New Project ，选择 Native C++ 模板（注意不是 Empty Activity）。
填写项目信息：
- Name ：HelloJNI
- Package name ：com.example.hellojni
- Minimum SDK：API 21（NDK 建议的最低版本）
- Language：Java 或 Kotlin 均可
点击 Finish，等待项目构建完成。

项目会自动生成以下核心文件：

MainActivity：Java/Kotlin 层，包含 native 方法声明和 System.loadLibrary() 调用。
native-lib.cpp：C++ 层，实现 native 方法的具体逻辑。
CMakeLists.txt：CMake 构建脚本，配置 SO 库的编译规则。

三、编写 JNI 方法

3.1 在 Java/Kotlin 层声明 native 方法（可选）

打开 MainActivity，默认已经有一个 stringFromJNI() 方法：

java 复制代码

public native String stringFromJNI();

如果需要添加新方法，只需在类中声明：

java 复制代码

public native int add(int a, int b);

3.2 在 C++ 层实现 native 方法

打开 native-lib.cpp，按以下 JNI 函数命名规则实现：

cpp 复制代码

#include <jni.h>
#include <string>

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

函数名规则 ：Java_包名_类名_方法名，包名中的 . 替换为 _。

3.3 配置 CMakeLists.txt

项目自动生成的 CMakeLists.txt 通常位于 app/src/main/cpp/ 目录下，内容如下：

cmake 复制代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)

project("hellojni")

add_library(
        hellojni
        SHARED
        native-lib.cpp
)

find_library(log-lib log)

target_link_libraries(
        hellojni
        ${log-lib}
)

默认配置已满足需求，一般无需修改。

3.4 在 build.gradle.kts 中配置 NDK 和 CMake

项目会自动生成 externalNativeBuild 配置，确认 app/build.gradle.kts（或 build.gradle）中包含：

kotlin 复制代码

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path = file("src/main/cpp/CMakeLists.txt")
            version = "3.22.1"
        }
    }
}

如需指定 CPU 架构（减少包体积），可在 defaultConfig 中添加：

kotlin 复制代码

ndk {
    abiFilters.addAll(listOf("armeabi-v7a", "arm64-v8a"))
}

若不配置，SO 文件将默认生成到所有支持的架构目录中。

四、编译生成 SO 文件

点击菜单栏 Build，选择编译（或按 Ctrl+F9）。
编译完成后，生成的 SO 文件位于：
复制代码
```
app/build/intermediates/xx/
```
各架构目录下均可找到 libhellojni.so 文件。
如需获取 Release 版，可将 Build Variant 切换为 release 后再执行编译。

五、调用并测试 SO 方法

由于 AS 2024.3 的默认布局中 MainActivity 已包含加载 SO 库和调用 stringFromJNI() 的示例代码，直接运行 App 即可验证。

5.1 确保 `MainActivity` 中已加载 SO 库

java 复制代码

static {
    System.loadLibrary("hellojni");
}

5.2 在界面中调用 native 方法

找到 onCreate 方法，已有示例：

java 复制代码

TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);
tv.setText(stringFromJNI());

5.3 运行 App

连接设备或启动模拟器，点击 Run 。界面应显示 Hello from C++，表示 SO 库加载成功，native 方法被正确调用。

5.4 查看 Logcat 确认 SO 加载信息

打开 Logcat 窗口，筛选 hellojni 或 native，可看到类似以下信息：

复制代码

2026-06-01 10:00:00.000 12345-12345/? I/hellojni: Loading native library...

说明 SO 库已成功加载并运行。

六、SO 库导出和引用

如需将生成的 SO 库提供给其他项目使用：

复制 SO 文件 ：从 app/build/intermediates/xx/ 中提取各架构目录下的 libhellojni.so。
在目标项目中配置：
- 在目标 App 的 src/main/ 目录下创建 jniLibs 文件夹。
- 按架构将 SO 文件放入对应子目录，如 jniLibs/arm64-v8a/libhellojni.so。
- 在 build.gradle 中添加 sourceSets 配置：
  kotlin 复制代码
```
android {
    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs']
        }
    }
}
```
使用 SO 库 ：将原 Java/Kotlin 类（包含 native 方法声明的类）完整复制到新项目中，注意 包名和类名必须与原项目完全相同 ，否则会报 UnsatisfiedLinkError。

七、如何生成 `.h` 头文件

在 Android Studio 的 Native C++ 项目中，.h 头文件 不会自动生成，需要根据你的接口定义方式手动创建或通过工具生成。下面分两种常见场景说明。

7.1 纯 C/C++ 库（无 JNI，供其他 C/C++ 代码调用）

手动编写头文件 。

在 app/src/main/cpp 目录下新建 mylib.h，内容示例：

cpp 复制代码

// mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int a, int b);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

然后在 mylib.cpp 中实现，并在 CMakeLists.txt 中正常添加。

生成的头文件直接用于其他 C/C++ 项目的 #include。

7.2 JNI 库（供 Java/Kotlin 调用）

头文件需要根据 Java 中的 native 方法声明自动生成，保证函数签名与 JNI 规范一致。

7.2.1 编写 Java 类（声明 native 方法）

例如在 com.example.hellojni 包下创建 MyJNI.java：

java 复制代码

package com.example.hellojni;

public class MyJNI {
    static {
        System.loadLibrary("hellojni");
    }
    public static native String stringFromJNI();
    public static native int add(int a, int b);
}

7.2.2 编译 Java 类生成 .class 文件

在 Android Studio 中点击 Build → Assemble Project（或按 Ctrl+F9）。

.class 文件会生成在 \app\build\intermediates\javac\release\compileReleaseJavaWithJavac\classes\com\example\hellojni\MyJNI.class。

7.2.3 使用 `javac -h` 生成 JNI 头文件

打开 Android Studio 的 Terminal，执行：

bash 复制代码

cd app/src/main/java
javac -h ../../cpp com/example/hellojni/MyJNI.java

-h ../../cpp：指定头文件输出到 app/src/main/cpp 目录。
后面的路径是 Java 源文件相对于当前目录的位置。

执行后，会在 app/src/main/cpp 下生成 com_example_hellojni_MyJNI.h，内容包含：

cpp 复制代码

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_hellojni_MyJNI */

#ifndef _Included_com_example_hellojni_MyJNI
#define _Included_com_example_hellojni_MyJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_hellojni_MyJNI
 * Method:    stringFromJNI
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_MyJNI_stringFromJNI
  (JNIEnv *, jclass);

/*
 * Class:     com_example_hellojni_MyJNI
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_hellojni_MyJNI_add
  (JNIEnv *, jclass, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

7.2.4 在 C++ 代码中实现头文件声明的函数

在 native-lib.cpp 中：

cpp 复制代码

#include "com_example_hellojni_MyJNI.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_MyJNI_stringFromJNI(JNIEnv *env, jclass clazz) {
    return env->NewStringUTF("Hello from JNI");
}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_hellojni_MyJNI_add(JNIEnv *env, jclass clazz, jint a, jint b) {
    return a + b;
}

7.2.5 编译生成 .so 文件

按之前的操作 Ctrl+F9，.so 文件会出现在 app/build/intermediates/xx/... 等路径中。

八.其他项目如何使用你的 `.h` + `.so`

C++ 调用 和 Java 调用 两种场景。

8.1 Java 调用

纯 Java/Kotlin 代码，通过 JNI 调用 native 方法。

只需要 .so 文件和 Java 包装类，不需要 .h 头文件，也不需要 CMake。

8.1.1 交付物

复制代码

交付物/
├── jniLibs/
│   ├── arm64-v8a/
│   │   └── libhellojni.so
│   ├── armeabi-v7a/
│   │   └── libhellojni.so
│   ├── x86/
│   │   └── libhellojni.so      
│   └── x86_64/
│       └── libhellojni.so
└── MyJNI.java                   (Java 包装类)

8.1.2 使用方操作步骤

放置 SO 文件

在 app/src/main/jniLibs/ 下按架构创建子目录（如 arm64-v8a），将对应的 .so 文件放进去。
复制 Java 包装类

将 MyJNI.java 复制到项目的 java 目录下，保持原包名不变 （例如 com.example.hellojni）。

在代码中直接调用

java 复制代码

import com.example.hellojni.MyJNI;
int result = MyJNI.add(1, 2);

可选：限制打包架构 （减少 APK 体积）

在 app/build.gradle 中添加：
kotlin 复制代码
```
defaultConfig {
    ndk {
        abiFilters.addAll(listOf("arm64-v8a", "armeabi-v7a"))
    }
}
```

不需要 ：.h 头文件、CMakeLists.txt、cpp 目录、externalNativeBuild 配置。

8.2 C++ 调用（其他 Native 库调用的 SO）

使用方有自己的 C++ 代码，需要直接调用你库中的函数（非 JNI 入口）。

需要同时提供 .h 头文件和 .so 库，并配置 CMake。

8.2.1 交付物

复制代码

交付物/
├── include/
│   └── com_example_hellojni_MyJNI.h   (或纯 C++ 头文件)
└── lib/
    ├── arm64-v8a/
    │   └── libhellojni.so
    └── armeabi-v7a/
        └── libhellojni.so

8.2.2 使用方操作步骤

放置文件
- 将 .h 文件放入 app/src/main/cpp/include/
- 将 .so 文件按架构放入 app/src/main/cpp/lib/${ANDROID_ABI}/
配置 CMakeLists.txt
在 C++ 代码中 #include 并调用

总结

纯 C/C++ 库 ：.h 手动编写。
JNI 库 ：使用 javac -h 根据 Java native 方法生成 .h。

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