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

概述Note：这篇文章是基于AndroidStudio3.01版本的，NDK是R16。step1:创建一个包含C++的项目

Note：这篇文章是基于AndroID Studio 3.01版本的，NDK是R16。

step1:创建一个包含C++的项目

其他默认就可以了。

C++ Standard

指定编译库的环境，其中Toolchain Default使用的是默认的CMake环境；C++ 11也就是C++环境。两种环境都可以编库，至于区别，后续会跟进，当前博文使用的是CMake环境。

Exceptions Support

如果选中复选框，则表示当前项目支持C++异常处理，如果支持，在项目Module级别的build.gradle文件中会增加一个标识 -fexceptions到cppFlags属性中，并且在so库构建时，gradle会把该属性值传递给CMake进行构建。

Runtime Type information Support

同理，选中复选框，项目支持RTTI，属性cppFlags增加标识-frtti

切换到project 模式，生成的目录的结构如下：

3、认识CMakeLists.txt构建脚本文件

CMakeLists.txt文件用于配置JNI项目属性，主要用于声明CMake使用版本、so库名称、C/CPP文件路径等信息，下面是该文件内容：

# For more information about using CMake with AndroID Studio,read the# documentation: https://d.androID.com/studio/projects/add-native-code.HTML# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)# Creates and names a library,sets it as either STATIC# or SHARED,and provIDes the relative paths to its source code.# You can define multiple librarIEs,and CMake builds them for you.# Gradle automatically packages shared librarIEs with your APK.add_library( # Sets the name of the library.    native-lib    # Sets the library as a shared library.    SHARED    # ProvIDes a relative path to your source file(s).    src/main/cpp/native-lib.cpp )# Searches for a specifIEd prebuilt library and stores the path as a# variable. Because CMake includes system librarIEs in the search path by# default,you only need to specify the name of the public NDK library# you want to add. CMake verifIEs that the library exists before# completing its build.find_library( # Sets the name of the path variable.    log-lib    # SpecifIEs the name of the NDK library that    # you want CMake to locate.    log )# SpecifIEs librarIEs CMake should link to your target library. You# can link multiple librarIEs,such as librarIEs you define in this# build script,prebuilt third-party librarIEs,or system librarIEs.target_link_librarIEs( # SpecifIEs the target library.      native-lib      # links the target library to the log library      # included in the NDK.      ${log-lib} )

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

CMake最小版本使用的是3.4.1。

add_library()

配置so库信息（为当前当前脚本文件添加库）

native-lib

这个是声明引用so库的名称，在项目中，如果需要使用这个so文件，引用的名称就是这个。值得注意的是，实际上生成的so文件名称是libnative-lib。当Run项目或者build项目是，在Module级别的build文件下的intermediates\transforms\mergeJnilibs\deBUG\folders\2000\1f\main下会生成相应的so库文件。

SHARED

这个参数表示共享so库文件，也就是在Run项目或者build项目时会在目录intermediates\transforms\mergeJnilibs\deBUG\folders\2000\1f\main下生成so库文。此外，so库文件都会在打包到.apk里面，可以通过选择菜单栏的Build->Analyze Apk...*查看apk中是否存在so库文件，一般它会存放在lib目录下。

src/main/cpp/native-lib.cpp

构建so库的源文件。

STATIC：静态库，是目标文件的归档文件，在链接其它目标的时候使用。

SHARED：动态库，会被动态链接，在运行时被加载。

MODulE：模块库，是不会被链接到其它目标中的插件，但是可能会在运行时使用dlopen-系列的函数动态链接。

头文件

也可以配置头文件路径，方法是（注意这里指定的是目录而非文件）：

include_directorIEs([AFTER|BEFORE] [SYstem] dir1 [dir2 ...])

下面的配置实际上与自定义的JNI项目（自定义的so库）没有太大关系。

find_library()

这个方法与我们要创建的so库无关而是使用NDK的APIs或者库，默认情况下AndroID平台集成了很多NDK库文件，所以这些文件是没有必要打包到apk里面去的。直接声明想要使用的库名称即可（猜测：貌似是在Sytem/libs目录下）。在这里不需要指定库的路径，因为这个路径已经是CMake路径搜索的一部分。如示例中使用的是log相关的so库。

log-lib

这个指定的是在NDK库中每个类型的库会存放一个特定的位置，而log库存放在log-lib中

log

指定使用log库

target_link_librarIEs()

如果你本地的库（native-lib）想要调用log库的方法，那么就需要配置这个属性，意思是把NDK库关联到本地库。

native-lib

要被关联的库名称

${log-lib}

要关联的库名称，要用大括号包裹，前面还要有$符号去引用。

实际上，我们可以自己创建CMakeLists.txt文件，而且路径不受限制，只要在build.gradle中配置externalNativeBuild.cmake.path来指定该文件路径即可。

add_subdirectory 可以执行子路径的CMakeLists.txt

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AndroID library，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++ Source file，输入add.cpp，并选中Create an associated header。
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。

add.cpp

#include "add.h"int add(int a,int b) { return a + b;}add.h#ifndef OPENCVTEST_ADD_H#define OPENCVTEST_ADD_Hint add(int a,int b);#endif //OPENCVTEST_ADD_H

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AndroID Studio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(VERSION 3.4.1)add_library(add SHARED   src/main/cpp/add.cpp)set(distribution_DIR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../distribution)set_target_propertIEs(add PROPERTIES      liBRARY_OUTPUT_DIRECTORY      ${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI})target_include_directorIEs(add       PUBliC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/main/cpp)       add_custom_command(TARGET add POST_BUILD     COMMAND "${CMAKE_COMMAND}" -E     copy "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/add.h"     "${distribution_DIR}/include/mathlib/add.h"#     **** the following 2 lines are for potential future deBUG purpose ****#     COMMAND "${CMAKE_COMMAND}" -E#     remove_directory "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}"     COMMENT "copying gmath to output directory")

set可以自定义变量。这里定义生成so文件的目录

set_target_propertIEs 命令的意思是设置目标的一些属性来改变它们构建的方式。这个命令中设置了 add的ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY 属性。也就是改变了输出路径。

add_custom_command 命令是自定义命令。命令中把头文件也复制到了 distribution_DIR 中。

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。

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。

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

externalNativeBuild {  cmake {   path 'CMakeLists.txt'  } }

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。

创建一个中间文件native-math.cpp

#include <jni.h>#include <string>#include "mathlib/add.h"extern "C"JNIEXPORT JstringJNICALLJava_com_example_bill_opencvtest_MainActivity_stringFromJNI(  jnienv *env,jobject /* this */) { std::string hello = "Hello from C++ From AndroID openCVTest"; return env->NewStringUTF(hello.c_str());}extern "C"JNIEXPORT jint JNICALLJava_com_example_bill_opencvtest_MainActivity_addFromCpp(jnienv *env,jobject instance,jint a,jint b) { // Todo return add(a,b);}

在app/CMakeLists.txt 加上这个自定义库的引用

set(distribution_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../distribution)include_directorIEs(${distribution_DIR}/include)add_library(lib_add SHARED importED)set_target_propertIEs(lib_add PROPERTIES importED_LOCATION      ${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}/libadd.so)add_library( # Sets the name of the library.    native-math    # Sets the library as a shared library.    SHARED    # ProvIDes a relative path to your source file(s).    src/main/cpp/native-math.cpp )find_library( # Sets the name of the path variable.    log-lib    # SpecifIEs the name of the NDK library that    # you want CMake to locate.    log )set_target_propertIEs(native-math PROPERTIES      liBRARY_OUTPUT_DIRECTORY      ${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI})target_link_librarIEs( # SpecifIEs the target library.      native-math      androID      log      lib_add      # links the target library to the log library      # included in the NDK.      ${log-lib} )

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_STL=gnustl_static'   }  }  ndk {   //abiFilters 'armeabi-v7a','x86_64'  }

其中ndk指定abi平台

ABI（Application binary interface）应用程序二进制接口。不同的cpu 与指令集的每种组合都有定义的 ABI (应用程序二进制接口)，一段程序只有遵循这个接口规范才能在该 cpu 上运行，所以同样的程序代码为了兼容多个不同的cpu，需要为不同的 ABI 构建不同的库文件。当然对于cpu来说，不同的架构并不意味着一定互不兼容。

armeabi设备只兼容armeabi；
armeabi-v7a设备兼容armeabi-v7a、armeabi；
arm64-v8a设备兼容arm64-v8a、armeabi-v7a、armeabi；
X86设备兼容X86、armeabi；
X86_64设备兼容X86_64、X86、armeabi；
mips64设备兼容mips64、mips；
mips只兼容mips；

接着在src/main/java/*/MainActivity.java中的MainActivity类下面，加载库，以及设置好对应的方法声明：

static {  System.loadlibrary("native-math"); } /**  * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,* which is packaged with this application.  */ public native String stringFromJNI(); public native int addFromCpp(int a,int b);

然后就可以在onCreate方法中使用这个C++库定义的函数，在Java中对应的函数了

super.onCreate(savedInstanceState);  setContentVIEw(R.layout.activity_main);  // Example of a call to a native method  TextVIEw tv = (TextVIEw) findVIEwByID(R.ID.sample_text);  tv.setText(stringFromJNI() + "____" + addFromCpp(2,88));

最后别忘了在项目中添加模块的依赖关系才可以正常运行这个AndroID App。右键项目OpenCVTest，选择Open Module Settings。选择app->DependencIEs，添加Module dependency，选择mathlib，确定即可

添加OpenCV库的支持

导入OpenCV进项目

从OpenCV的官网将OpenCV4AndroID 3.4下载下来，解压到某个目录。

点击AndroID Studio的file->New->import Module，然后选择路径为OpenCV-androID-sdk/sdk/java，确定。并在导入之后，修改build.gradle中的SDK版本。

在Open Module Settings中添加模块的依赖关系，使app依赖openCVlibrary340。

现在已经可以在.java文件中看得到OpenCV的自动补全了。

配置OpenCV的C++预构建库

把包含文件夹OpenCV-androID-sdk/sdk/native/jni/include和预构建库文件夹OpenCV-androID-sdk/sdk/native/libs也复制到项目的distribution中。

由于之前已经在添加C++库时修改了app的build.gradle，所以这个步骤现在不需要再执行了。

由于OpenCV是预构建库，所以没有编译的过程，因此模块openCVlibrary320中不需要添加CMakeLists.txt等。我们直接在app模块中根目录下的CMakeLists.txt导入OpenCV的库即可。

set(libs "${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jnilibs")include_directorIEs(${distribution_DIR}/include)# set add libadd_library(libopencv_java3 SHARED importED )set_target_propertIEs(libopencv_java3 PROPERTIES importED_LOCATION "${libs}/${ANDROID_ABI}/libopencv_java3.so")add_library( # Sets the name of the library.    native-opencv    # Sets the library as a shared library.    SHARED    # ProvIDes a relative path to your source file(s).    src/main/cpp/native-opencv.cpp )set_target_propertIEs(native-opencv PROPERTIES      liBRARY_OUTPUT_DIRECTORY      ${distribution_DIR}/libs/${ANDROID_ABI})target_link_librarIEs( # SpecifIEs the target library.      native-opencv      androID      log      libopencv_java3      # links the target library to the log library      # included in the NDK.      ${log-lib} )

需要注意的是.so使用SHARED，.a使用STATIC。

注意：预构建库：so文件和.a文件必须copy在src/main/jnilibs这个目录，才可以自动被打包。其他路径都不可以，连source这个命令也不起作用

现在可以使用openCV库了，新建一个文件native-opencv.cpp

//// Created by bill on 2018/1/13.//#include <jni.h>#include <opencv2/opencv.hpp>#include <vector>using namespace cv;using namespace std;extern "C"JNIEXPORT voID JNICALLJava_com_example_bill_opencvtest_MainActivity_nativeProcessFrame(jnienv *env,jlong addrGray,jlong addrRGBA) {// Todo Mat& gray = *(Mat *) addrGray; Mat& rgba = *(Mat *) addrRGBA; vector<KeyPoint> v; Ptr<ORB> orb = ORB::create(); orb->detect(gray,v,cv::Mat()); for (int i = 0; i < v.size(); ++i) {  const KeyPoint& kp = v[i];  circle(rgba,Point(kp.pt.x,kp.pt.y),10,Scalar(255,255)); }}

现在就可以在src/main/java/*/MainActivity.java中按照同样的方法，载入库，写上方法声明。最后，如下所示。

static {  System.loadlibrary("native-opencv");  System.loadlibrary("native-math"); } /**  * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,int b); private native voID nativeProcessFrame(long addrGray,long addrRGBA);

完整的MainActivity

package com.example.bill.opencvtest;import androID.app.Activity;import androID.os.Bundle;import androID.util.Log;import androID.vIEw.WindowManager;import androID.Widget.TextVIEw;import org.opencv.androID.CameraBrIDgeVIEwBase;import org.opencv.androID.OpenCVLoader;import org.opencv.core.CvType;import org.opencv.core.Mat;public class MainActivity extends Activity implements CameraBrIDgeVIEwBase.CvCameraviewListener2{ static {  System.loadlibrary("native-opencv");  System.loadlibrary("native-math"); } /**  * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,long addrRGBA); private static final String TAG = "MainActivity"; private Mat rgba; private Mat gray; private CameraBrIDgeVIEwBase mOpenCvCameraview; @OverrIDe protected voID onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentVIEw(R.layout.activity_main);  // Example of a call to a native method  TextVIEw tv = (TextVIEw) findVIEwByID(R.ID.sample_text);  tv.setText(stringFromJNI() + "____" + addFromCpp(2,88));  getwindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);  mOpenCvCameraview = (CameraBrIDgeVIEwBase) findVIEwByID(R.ID.activity_camera_vIEw);  mOpenCvCameraview.setVisibility(CameraBrIDgeVIEwBase.VISIBLE);  mOpenCvCameraview.setCvCameraviewListener(this); } @OverrIDe public voID onPause() {  super.onPause();  if (mOpenCvCameraview != null){   mOpenCvCameraview.disableVIEw();  } } @OverrIDe public voID onResume() {  super.onResume();  if (!OpenCVLoader.initDeBUG()) {   Log.d(TAG,"Internal OpenCV library not found. Using OpenCV Manager for initialization");  } else {   Log.d(TAG,"OpenCV library found insIDe package. Using it!");   mOpenCvCameraview.enableVIEw();  } } public voID onDestroy() {  super.onDestroy();  if (mOpenCvCameraview != null){   mOpenCvCameraview.disableVIEw();  } } public voID onCameraviewStarted(int wIDth,int height){  rgba = new Mat(height,wIDth,CvType.CV_8UC4);  gray = new Mat(height,CvType.CV_8UC1); } public voID onCameraviewStopped() {  rgba.release();  gray.release(); } public Mat onCameraFrame(CameraBrIDgeVIEwBase.CvCameraviewFrame inputFrame){  rgba = inputFrame.rgba();  gray = inputFrame.gray();  nativeProcessFrame(gray.getNativeObjAddr(),rgba.getNativeObjAddr());  return rgba; }}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" enCoding="utf-8"?><androID.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:androID="http://schemas.androID.com/apk/res/androID" xmlns:app="http://schemas.androID.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.androID.com/tools" xmlns:opencv="http://schemas.androID.com/apk/res-auto" androID:layout_wIDth="match_parent" androID:layout_height="match_parent" tools:context="com.example.bill.opencvtest.MainActivity"> <TextVIEw  androID:ID="@+ID/sample_text"  androID:layout_wIDth="wrap_content"  androID:layout_height="wrap_content"  androID:text="Hello World!"  app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"  app:layout_constraintleft_toleftOf="parent"  app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"  app:layout_constrainttop_totopOf="parent" /> <org.opencv.androID.JavaCameraview  androID:layout_wIDth="match_parent"  androID:layout_height="match_parent"  androID:ID="@+ID/activity_camera_vIEw"  opencv:show_fps="true"  opencv:camera_ID="any"/></androID.support.constraint.ConstraintLayout>

为了愉快的使用OpenCV library，可以直接在AndroIDManifest.xml里面加入如下权限

<?xml version="1.0" enCoding="utf-8"?><manifest xmlns:androID="http://schemas.androID.com/apk/res/androID" package="com.example.bill.opencvtest"> <uses-permission androID:name="androID.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" /> <uses-permission androID:name="androID.permission.CAMERA"/> <uses-feature androID:name="androID.harDWare.camera"/> <uses-feature androID:name="androID.harDWare.camera.autofocus"/> <uses-feature androID:name="androID.harDWare.camera.front"/> <uses-feature androID:name="androID.harDWare.camera.front.autofocus"/> <application  androID:allowBackup="true"  androID:icon="@mipmap/ic_launcher"  androID:label="@string/app_name"  androID:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"  androID:supportsRtl="true"  androID:theme="@style/Apptheme">  <activity androID:name=".MainActivity"   androID:screenorIEntation="landscape"   androID:configChanges="keyboardHIDden|orIEntation">   <intent-filter>    <action androID:name="androID.intent.action.MAIN" />    <category androID:name="androID.intent.category.LAUNCHER" />   </intent-filter>  </activity> </application></manifest>

总结

以上所述是小编给大家介绍的AndroID Studio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对编程小技巧网站的支持！

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以上是内存溢出为你收集整理的Android Studio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库全部内容，希望文章能够帮你解决Android Studio中通过CMake使用NDK并编译自定义库和添加预编译库所遇到的程序开发问题。

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