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深入瞭解android平臺的jni

Android.mk是Android提供的一種makefile檔案,用來指定諸如編譯生成so庫名、引用的標頭檔案目錄、需要編譯的.c/.cpp檔案和.a靜態庫檔案等。要掌握jni,就必須熟練掌握Android.mk的語法規範。

一、Android.mk檔案的用途
一個android子專案中會存在一個或多個Android.mk檔案
1、單一的Android.mk檔案
直接參考NDK的sample目錄下的hello-jni專案,在這個專案中只有一個Android.mk檔案
2、多個Android.mk檔案
如果需要編譯的模組比較多,我們可能會將對應的模組放置在相應的目錄中,
這樣,我們可以在每個目錄中定義對應的Android.mk檔案(類似於上面的寫法),
最後,在根目錄放置一個Android.mk檔案,內容如下:
include $(call all-subdir-makefiles)
只需要這一行就可以了,它的作用就是包含所有子目錄中的Android.mk檔案
3、多個模組共用一個Android.mk
這個檔案允許你將原始檔組織成模組,這個模組中含有:
  -靜態庫(.a檔案)
  -動態庫(.so檔案)
只有共享庫才能被安裝/複製到您的應用軟體(APK)包中
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY),編譯出的是靜態庫
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY),編譯出的是動態庫

二、自定義變數
 以下是在 Android.mk中依賴或定義的變數列表,可以定義其他變數為自己使用,但是NDK編譯系統保留下列變數名:
 -以 LOCAL_開頭的名字(例如 LOCAL_MODULE)
 -以 PRIVATE_, NDK_ 或 APP_開頭的名字(內部使用)
 -小寫名字(內部使用,例如‘my-dir’)
  如果為了方便在 Android.mk 中定義自己的變數,建議使用 MY_字首,一個小例子:
MY_SOURCES := foo.c
ifneq ($(MY_CONFIG_BAR),)
 MY_SOURCES += bar.c
endif
LOCAL_SRC_FILES += $(MY_SOURCES)
注意:‘:=’是賦值的意思;'+='是追加的意思;‘$’表示引用某變數的值。

三、GNU Make系統變數
  這些 GNU Make變數在你的 Android.mk 檔案解析之前,就由編譯系統定義好了。注意在某些情況下,NDK可能分析 Android.mk 幾次,每一次某些變數的定義會有不同。
  (1)CLEAR_VARS:  指向一個編譯指令碼,幾乎所有未定義的 LOCAL_XXX 變數都在"Module-description"節中列出。必須在開始一個新模組之前包含這個指令碼:include$(CLEAR_VARS),用於重置除LOCAL_PATH變數外的,所有LOCAL_XXX系列變數。
  (2)BUILD_SHARED_LIBRARY:  指向編譯指令碼,根據所有的在 LOCAL_XXX 變數把列出的原始碼檔案編譯成一個共享庫。
       注意,必須至少在包含這個檔案之前定義 LOCAL_MODULE 和 LOCAL_SRC_FILES。
  (3)BUILD_STATIC_LIBRARY:  一個 BUILD_SHARED_LIBRARY 變數用於編譯一個靜態庫。靜態庫不會複製到的APK包中,但是能夠用於編譯共享庫。
       示例:include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)
       注意,這將會生成一個名為 lib$(LOCAL_MODULE).a 的檔案
  (4)TARGET_ARCH: 目標 CPU平臺的名字
  (5)TARGET_PLATFORM: Android.mk 解析的時候,目標 Android 平臺的名字.詳情可考/development/ndk/docs/stable- apis.txt.
       android-3 -> Official Android 1.5 system images
       android-4 -> Official Android 1.6 system images
       android-5 -> Official Android 2.0 system images
  (6)TARGET_ARCH_ABI:  暫時只支援兩個 value,armeabi 和 armeabi-v7a。。
  (7)TARGET_ABI: 目標平臺和 ABI 的組合,

                               
四、模組描述變數
  下面的變數用於向編譯系統描述你的模組。應該定義在'include  $(CLEAR_VARS)'和'include $(BUILD_XXXXX)'之間。$(CLEAR_VARS)是一個指令碼,清除所有這些變數。
  (1)LOCAL_PATH:  這個變數用於給出當前檔案的路徑。
       必須在 Android.mk 的開頭定義,可以這樣使用:LOCAL_PATH := $(call my-dir)
       如當前目錄下有個資料夾名稱 src,則可以這樣寫 $(call src),那麼就會得到 src 目錄的完整路徑
       這個變數不會被$(CLEAR_VARS)清除,因此每個 Android.mk 只需要定義一次(即使在一個檔案中定義了幾個模組的情況下)。
  (2)LOCAL_MODULE: 這是模組的名字,它必須是唯一的,而且不能包含空格。
       必須在包含任一的$(BUILD_XXXX)指令碼之前定義它。模組的名字決定了生成檔案的名字。
  (3)LOCAL_SRC_FILES:  這是要編譯的原始碼檔案列表。
       只要列出要傳遞給編譯器的檔案,因為編譯系統自動計算依賴。注意原始碼檔名稱都是相對於 LOCAL_PATH的,你可以使用路徑部分,例如:
        LOCAL_SRC_FILES := foo.c toto/bar.c\
        Hello.c
       檔案之間可以用空格或Tab鍵進行分割,換行請用"\"
       如果是追加原始碼檔案的話,請用LOCAL_SRC_FILES +=
       注意:可以LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)這種形式來包含local_path目錄下的所有java檔案。
  (4)LOCAL_C_INCLUDES:  可選變數,表示標頭檔案的搜尋路徑。
        預設的標頭檔案的搜尋路徑是LOCAL_PATH目錄。
  (5)LOCAL_STATIC_LIBRARIES: 表示該模組需要使用哪些靜態庫,以便在編譯時進行連結。
  (6)LOCAL_SHARED_LIBRARIES:  表示模組在執行時要依賴的共享庫(動態庫),在連結時就需要,以便在生成檔案時嵌入其相應的資訊。
       注意:它不會附加列出的模組到編譯圖,也就是仍然需要在Application.mk 中把它們新增到程式要求的模組中。
  (7)LOCAL_LDLIBS:  編譯模組時要使用的附加的連結器選項。這對於使用‘-l’字首傳遞指定庫的名字是有用的。
       例如,LOCAL_LDLIBS := -lz表示告訴連結器生成的模組要在載入時刻連結到/system/lib/libz.so
       可檢視 docs/STABLE-APIS.TXT 獲取使用 NDK發行版能連結到的開放的系統庫列表。
   (8)LOCAL_MODULE_PATH 和 LOCAL_UNSTRIPPED_PATH
       在 Android.mk 檔案中, 還可以用LOCAL_MODULE_PATH 和LOCAL_UNSTRIPPED_PATH指定最後的目標安裝路徑.
       不同的檔案系統路徑用以下的巨集進行選擇:
       TARGET_ROOT_OUT:表示根檔案系統。
       TARGET_OUT:表示 system檔案系統。
       TARGET_OUT_DATA:表示 data檔案系統。
       用法如:LOCAL_MODULE_PATH :=$(TARGET_ROOT_OUT)
       至於LOCAL_MODULE_PATH 和LOCAL_UNSTRIPPED_PATH的區別,暫時還不清楚。
   (9)LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES:定義了要包含的so庫檔案的名字,如果程式沒有采用jni,不需要
        LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libxxx 這樣在編譯的時候,NDK自動會把這個libxxx打包進apk; 放在youapk/lib/目錄下

五、NDK提供的函式巨集
GNU Make函式巨集,必須通過使用'$(call  )'來呼叫,返回值是文字化的資訊。
   (1)my-dir:返回當前 Android.mk 所在的目錄的路徑,相對於 NDK 編譯系統的頂層。這是有用的,在 Android.mk 檔案的開頭如此定義:
        LOCAL_PATH := $(call my-dir)
   (2)all-subdir-makefiles: 返回一個位於當前'my-dir'路徑的子目錄中的所有Android.mk的列表。
       例如,某一子專案的目錄層次如下:
            src/foo/Android.mk
            src/foo/lib1/Android.mk
            src/foo/lib2/Android.mk
      如果 src/foo/Android.mk 包含一行:
           include $(call all-subdir-makefiles)
      那麼它就會自動包含 src/foo/lib1/Android.mk 和 src/foo/lib2/Android.mk。
      這項功能用於向編譯系統提供深層次巢狀的程式碼目錄層次。
      注意,在預設情況下,NDK 將會只搜尋在 src/*/Android.mk 中的檔案。
   (3)this-makefile:  返回當前Makefile 的路徑(即這個函式呼叫的地方)
   (4)parent-makefile:  返回呼叫樹中父 Makefile 路徑。即包含當前Makefile的Makefile 路徑。
   (5)grand-parent-makefile:返回呼叫樹中父Makefile的父Makefile的路徑

六、 Android.mk示例
#編譯靜態庫
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE = libhellos
LOCAL_CFLAGS = $(L_CFLAGS)
LOCAL_SRC_FILES = hellos.c
LOCAL_C_INCLUDES = $(INCLUDES)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libcutils
LOCAL_COPY_HEADERS_TO := libhellos
LOCAL_COPY_HEADERS := hellos.h
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

#編譯動態庫
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE = libhellod
LOCAL_CFLAGS = $(L_CFLAGS)
LOCAL_SRC_FILES = hellod.c
LOCAL_C_INCLUDES = $(INCLUDES)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libcutils
LOCAL_COPY_HEADERS_TO := libhellod
LOCAL_COPY_HEADERS := hellod.h
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

#使用靜態庫
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := hellos
LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libhellos
LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=
LOCAL_LDLIBS += -ldl
LOCAL_CFLAGS := $(L_CFLAGS)
LOCAL_SRC_FILES := mains.c
LOCAL_C_INCLUDES := $(INCLUDES)
include $(BUILD_EXECUTABLE)

#使用動態庫
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := hellod
LOCAL_MODULE_TAGS := debug
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libc libcutils libhellod
LOCAL_LDLIBS += -ldl
LOCAL_CFLAGS := $(L_CFLAGS)
LOCAL_SRC_FILES := maind.c
LOCAL_C_INCLUDES := $(INCLUDES)
include $(BUILD_EXECUTABLE)

Android.mk給變數賦值,同時用的“:=”和“=”,他們分別代表什麼意思呢?

“:=” 的意思是,它右邊賦得值如果是變數,只能使用在這條語句之前定義好的,而不能使用本條語句之後定義的變數;

“=”,當它的右邊賦值是變數時,這個變數的定義在本條語句之前或之後都可以;

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作者:流星

4 Android NDK對應的lib檔案