Android Studio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库.docx

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AndroidStudio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库

AndroidStudio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库

Note：

这篇文章是基于AndroidStudio2.3版本的，对于很多功能2.2开始就已经支持，但是存在一些bug，例如CMake中的add_custom_command用echo打印调试信息再2.2版本中无法查看，直到2.3才修复。

其他的更新暂时没有体会。

当然在进行下面的步骤前，需要先在AndroidStudio中的SDKManager安装好LLDB、CMake还有NDK。

从没有勾选C++Support的空项目开始在新建项目的时候，是可以勾选添加C++Support选项的，它会自动产生CMakeLists.txt以及在build.gradle中添加对CMakeLists.txt的引用。

但是为了理解AndroidStudio中gradle结合CMake是如何构建NDK项目的，我们还是从零开始。

当最终项目完成之后，目录树应该是下面的样子（去除了与构建结构无直接关联的目录及文件，带星号的是我们即将添加的部分）：

.

├──app

│├──build.gradle

│├──CMakeLists.txt

│└──src

│└──main

│├──AndroidManifest.xml

│├──*cpp

││├──native-math.cpp

││└──native-opencv.cpp

│└──java

│└──com/huang/opencvtest

│└──MainActivity.java

├──*distribution

│├──include

│└──libs

├──*mathlib

│├──build.gradle

│├──CMakeLists.txt

│└──src

│└──main

│├──AndroidManifest.xml

│└──cpp

│├──add.cpp

│└──add.h

├──*openCVLibrary320

│├──build.gradle

│└──src

│└──main

│├──AndroidManifest.xml

│└──java/org/opencv

├──gradle.properties

├──local.properties

├──build.gradle

└──settings.gradle

我们要添加自己定义的一个简单的数学C++库，以及OpenCV4Android预编译库。

首先将视图切换到Project，今后操作一直在Project视图中进行。

构建的结构顶级的build.gradle在我们一般的使用下并不需要去设置，顶级的构建文件中我们仅仅需要改settings.gradle。

settings.gradle描述了这一个项目在构建的时候需要包含哪一些模块。

最开始只有app模块，因此里面只有一句话include':

app'。

系统在构建的时候，就会根据这句话，去寻找模块名为app的目录下面的build.gradle文件，并将其纳入构建结构树中。

最终形成一课完整的构建结构树，将所有的部分联系在一起，编译成最终的Android应用。

每个模块中的我们称之为局部build.gradle，在这里面，定义了该模块为application或者library或其他，一般我们考虑这两个选项。

这里面定义了许多构建这个模块时要用到的参数，在后续我们添加NDK支持的时候需要往里面添加一些参数，其中对CMakeLists.txt的路径就是在这里指定的。

添加自定义的C++库mathlib创建源文件我的项目名称为OpenCVTest，所以右键这个项目点击New->Module，然后选AndroidLibrary，输入库的名称MathLib，然后Finish，系统就会生成对应的模块，并构建好初始的目录树。

系统将库命名为MathLib，但是目录树中还是小写的mathlib。

这个时候系统会自动在顶级settings.gradle添加对于这个新模块的include语句。

并且在模块目录下构建好了初始的build.gradle。

现在我们开始创建自己的C++库，首先右键mathlib目录下的src/main，然后选择New->Directory，输入cpp并确定。

这个目录就是我们要创建的库的源文件的位置。

右键add，点击New->C/C++SourceFile，输入add.cpp，并选中Createanassociatedheader。

在.cpp文件中定义好一个简单的加法函数，并在.h文件中添加好对应声明。

库本身的定义就到此为止。

将源文件关联到构建系统中我们用CMake来构建C++库，然后CMake又要和gradle结合，在AndroidStudio里面协作管理C++和Java的代码。

我们在模块mathlib的根目录下创建一个名为CMakeLists.txt的文件，写入cmake_minimum_required（VERSION3.4.1）

add_library（addSHARED

src/main/cpp/add.cpp）

set（distribution_DIR${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../distribution）

set_target_properties（addPROPERTIES

LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY

${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}）

target_include_directories（add

PUBLIC${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/main/cpp）

#add_custom_command（TARGETaddPOST_BUILD

#COMMAND${CMAKE_COMMAND}-E

#copy${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}/libadd.so

#${CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY}/libadd.so

#COMMAND${CMAKE_COMMAND}-E

#echo"outputlibadd.soto${CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY}"

#COMMENT"Copyingaddtooutputdirectory"）

上面的CMake指令就是将源文件添加，并构件为一个Library即库，然后将创建后的libadd.so复制到项目根目录的distribution中，并最终被主模块app引用。

Note：

在这里需要注意的是，target_include_directories，它对创建的库设置include路径，针对目标来设置，可以避免与其他库的冲突，并且此时对自定义的库设置好了此路径后，后续导入这个库就不需要再次设置了。

但对于预构建的库，就需要设置，稍后会有详细讲解。

Note：

这里有个问题。

被注释的部分，是将libadd.so复制到${CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY}中，被复制到这个目录的.so文件会被自动添加到.apk文件中去。

但是在稍后为OpenCV的库添加的android.sourceSets.jniLibs.srcDirs会让这个特性失效，因此这里还是注释掉，稍后统一为库设置路径，让系统复制到.apk文件中。

这个时候，CMakeLists.txt还是独立的，并没有与AndroidStudio的构建系统联系起来。

接下来我们在模块mathlib的build.gradle中的defaultConfig{}中添加如下语句：

externalNativeBuild{

cmake{

arguments'-DANDROID_PLATFORM=android-19',

'-DANDROID_TOOLCHAIN=clang','-DANDROID_STL=gnustl_static'

targets'add'

}

}

这里arguments是编译参数，而targets则是相比于add_subdirectory更高权限的方法。

一般来说可以把它删去，即默认构建所有目标。

Note：

之所以在defaultConfig{}中设置，是因为在Android中，有许多不同的所谓风味，即免费版和付费版等，defaultConfig{}的设置可以在不同风味中覆盖，即它是缺省设置。

然后在android{}最后添加如下语句，将CMakeLists.txt关联起来。

externalNativeBuild{

cmake{

path'CMakeLists.txt'

}

}

这样，我们的自定义C++库就添加完成了。

在主模块中使用自定义C++库C++库已经创建好了，接下来就要在主模块中使用它了。

为了使用自定义C++库，我们需要一个中间人，它从Android本身的Java程序中获取请求，然后使用我们的C++库中的函数计算得到结果，并将数据传回Android本身的Java程序中。

扮演这个角色的，也是一个C++源文件。

我们在主模块app的根目录下创建一个CMakeLists.txt文件，再在src/main下创建一个目录cpp，其中再创建native-math.cpp。

CMakeLists.txt用来将主模块中包括native-math.cpp在内的主模块中的库作为一个顶级库。

我们先将native-math.cpp空着，先写CMakeLists.txt。

在CMakeLists.txt中写入cmake_minimum_required（VERSION3.4.1）

set（distribution_DIR${CMAKE_SOURCE_DIR}/../distribution）

#setaddlib

add_library（lib_addSHAREDIMPORTED）

set_target_properties（lib_addPROPERTIESIMPORTED_LOCATION

${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}/libadd.so）

include_directories（lib_add

${distribution_DIR}/include）

add_library（native-mathSHARED

src/main/cpp/native-math.cpp）

set_target_properties（native-mathPROPERTIES

LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}）

target_link_libraries（native-math

android

lib_add

log）

我们将之前创建的libadd.so使用导入，指定其路径，并在这里命名为lib_add。

然后使用target_link_libraries将包括默认的android在内的lib_add链接到native-math中。

在模块app的局部build.gradle中，像之前一样添加好对应的语句：

defaultConfig{}中：

externalNativeBuild{

cmake

arguments'-DANDROID_PLATFORM=android-19',

'-DANDROID_TOOLCHAIN=clang','-DANDRO