這是我轉(zhuǎn)的文章，是篇外文翻譯，將介紹如何學(xué)習(xí)安裝 Android NDK 并開始使用它。在這一教程結(jié)束后，將創(chuàng)建你自己的項目，從 Java 代碼簡單地調(diào)用原生C 語言代碼。
教程細(xì)節(jié) 技術(shù)：Android SDK、NDK、C 語言
難度：進(jìn)階
預(yù)計完成時間：60-90 分鐘（⊙﹏⊙b汗，還是挺長時間的）
先決經(jīng)驗(yàn)：
在開始之前，需要先花點(diǎn)時間了解一下這一教程的難度。它的標(biāo)記是“進(jìn)階”。之所以標(biāo)為“進(jìn)階”是因?yàn)樽髡呦胍_保你符合以下要求：
1、有Java和C語言經(jīng)驗(yàn)。
2、能適應(yīng)命令行操作。
3、知道如何了解你的 Cygwin、awk 和其他工具的版本。
4、能適應(yīng) Android Development。
5、有一個有效的 Android 開發(fā)環(huán)境（本文撰寫時，筆者使用的是 Android 2.2）
5、使用 Eclipse 或者可以將 Eclipse 的指導(dǎo)步驟輕松應(yīng)用于自己的 IDE 上。
6、就算并不滿足這些條件，當(dāng)然也歡迎你閱讀這一教程，不過可能在某些步驟遇到困難。
如果滿足了以上條件這些困難就會輕易解除。也就是說，即使認(rèn)為自己是個移動開發(fā)老手，使用 NDK 依然很容易碰到困難和麻煩。請注意可能要自行排查故障才能讓一切正常運(yùn)轉(zhuǎn)于你的開發(fā)系統(tǒng)中。
本教程提供完整的樣例項目的開源代碼。（我么有找到下載的東東）
何時使用 NDK 的說明 好，正在閱讀這篇教程的你，也許已經(jīng)在考慮在你的 Android 項目中使用 NDK 了。不過，作者想要花點(diǎn)時間討論一下 NDK 為什么那么重要、何時該使用它，以及——同等重要的，何時不該使用它。
總的來說，只有當(dāng)應(yīng)用程序真的是個處理器殺手的時候，你才需要使用 NDK。也就是說，你設(shè)計的算法要利用 DalvikVM 中所有的處理器資源，而且原生運(yùn)行較為有利。還有，別忘了在 Android 2.2 中，JIT 編譯器會提高類似代碼的效率。
另一個使用 NDK 的原因是方便移植。如果在現(xiàn)有的應(yīng)用程序中有大量的 C 語言代碼，那么使用 NDK 不僅可以加速你項目的開發(fā)進(jìn)程，也能在你的 Android 和非 Android 項目中保持修改的同步。這一點(diǎn)對于那些為其他平臺而寫的 OpenGL ES 應(yīng)用程序來說尤為如此。
別以為只要用了原生代碼就能提高應(yīng)用程序的效率。Java 與原生C 語言之間的轉(zhuǎn)換會增加一些資源開銷，因此只有你有一些集中消耗處理器資源的任務(wù)時才真正有必要這么做。
第 0 步：下載工具 好了，現(xiàn)在就開始吧！你需要下載 NDK。先來開始下載，因?yàn)樵谙螺d的過程中你可以檢查一下，確保所需要用到的其余工具的版本都正確。
從 Android 網(wǎng)站下載適合你的操作系統(tǒng)的 NDK。
現(xiàn)在，對照下列檢查你的工具版本：
1、如果在 Windows 下，Cygwin 1.7 或更高版本
2、將 awk 升級到最新版本（我們使用的是 20070501）
3、GNU Make 3.81 或更高版本（我們使用的是 3.81）
如果其中任何一個的版本太舊，請在繼續(xù)之前先升級。 第 1 步：安裝 NDK 既然 NDK 已經(jīng)下載完成（沒錯吧？），你就需要解壓縮它。解壓后將它放入合適的目錄中。要把它放在和 Android SDK 相同的目錄下。
記住你把它放在哪里了。
現(xiàn)在，你也許想要在路徑設(shè)置中添加 NDK 工具。如果你在 Mac 或 Linux 下，你可以用你的原生路徑設(shè)置來完成。如果你在 Windows 下的 Cygwin，你就需要設(shè)置 Cygwin 的路徑設(shè)置。
第 2 步：創(chuàng)建項目 創(chuàng)建一個常規(guī)的 Android 項目。為了避免日后的問題，你項目的路徑必須不包含空格。作者的項目有個叫做“com.mamlambo.sample.ndk1”的包，帶有一個叫做 “AndroidNDK1SampleActivity”的默認(rèn) Activity——你之后還會看到它們。
在這個項目的頂層創(chuàng)建一個叫做“jni”的目錄——這是你放置原生代碼的地方。如果你很熟悉 JNI，那你就會知道 Android NDK 很大程度上基于 JNI 的概念——它本質(zhì)上是個只有有限的 C 語言編譯頭文件的 JNI。
第 3 步：添加一些 C 語言代碼 現(xiàn)在，在 jni 文件夾中，創(chuàng)建一個叫做 native.c 的文件。一開始將以下 C 語言代碼寫入該文件，我們以后再添加另一個函數(shù)：
- #include
- #include
- #include
- #define DEBUG_TAG "NDK_AndroidNDK1SampleActivity"
- void Java_com_mamlambo_sample_ndk1_AndroidNDK1SampleActivity_helloLog(JNIEnv * env, jobject this, jstring logThis)
- {
- jboolean isCopy;
- const char * szLogThis = (*env)->GetStringUTFChars(env, logThis, &isCopy);
- __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, DEBUG_TAG, "NDK:LC: [%s]", szLogThis);
- (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, logThis, szLogThis);
- }
這個函數(shù)實(shí)際上非常淺顯。它獲取一個 Java 對象的字符串參數(shù)，將它轉(zhuǎn)換為 C-string，然后將它寫入到 LogCat 中。
不過該函數(shù)的名字很重要。它遵循了以“Java”的特定字樣開頭，后面跟著包名稱，然后類名稱，然后方法名稱，和 Java 中定義的一樣。每一部分都由一根下劃線隔開，而不是點(diǎn)。
該函數(shù)的頭兩個參數(shù)也很重要。第一個參數(shù)是 JNI 環(huán)境，它與 helper 函數(shù)會被頻繁調(diào)用。第二個參數(shù)是該函數(shù)所屬的Java 對象。
第 4 步：從 Java 中調(diào)用原生代碼 既然你已經(jīng)寫好了原生代碼，讓我們回頭看看 Java 這邊。在默認(rèn)的 Activity 中，按照你的喜好創(chuàng)建一個按鈕，并添加一個按鈕處理器。從按鈕處理器中，對 helloLog 作調(diào)用：
- helloLog("This will log to LogCat via the native call.");
然后你必須在 Java 這邊添加函數(shù)聲明。在你的 Activity 類中添加如下聲明：
- private native void helloLog(String logThis);
它告訴編譯和鏈接系統(tǒng)該方法將在原生代碼中實(shí)現(xiàn)。
最后，你需要加載原生代碼最終編譯到的庫。在 Activity 類中添加如下的靜態(tài)初始化程序來根據(jù)名稱加載庫（庫的名字隨你決定，在下一步還會用到）：
- static {
- System.loadLibrary("ndk1");
- }
在 jni 文件夾中，現(xiàn)在你需要添加在編譯中要用到的 makefile。該文件必須以“Android.mk”命名，如果你之前命名的文件為 native.c，庫為 ndk1，那么 Android.mk 的內(nèi)容就應(yīng)該是這樣：
- LOCAL_PATH := $(call my-dir)
- include $(CLEAR_VARS)
- LOCAL_LDLIBS := -llog
- LOCAL_MODULE := ndk1
- LOCAL_SRC_FILES := native.c
- include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
既然你的原生代碼已完成，make 文件也已就緒，是時候編譯原生代碼了。在命令行下（Windows 用戶在 Cygwin 下），你需要在你的項目的根目錄下運(yùn)行 ndk-build 命令。ndk-build 工具就在 NDK 工具目錄中。將它添加到我們的路徑中是最方便的辦法。
在之后的編譯中，如果你使用“ndk-build clean”命令，那么你可以確保所有的東西都被重新編譯了。
第 7 步：運(yùn)行代碼 現(xiàn)在你已準(zhǔn)備妥當(dāng)可以運(yùn)行代碼了。在你最喜歡的模擬器或者手持設(shè)備中載入該項目，查看 LogCat，然后點(diǎn)擊按鈕。
可能有兩件事情會發(fā)生。首先，它可能正常工作了。這樣的話，恭喜你！不過你可能還是想要繼續(xù)閱讀下去。
你也可能在 LogCat 中得到類似“Could not execute method of activity”這樣的錯誤。這很正常。這只是說明你漏掉了某個步驟罷了。用 Eclipse 很容易發(fā)生這種情況。通常，Eclipse 被設(shè)置為自動重編譯。
如果它不知道有東西被修改了，它就不會自動重編譯和重鏈接。在本例中，Eclipse 不知道你編譯了原生代碼。所以，“清除（cleaning）”該項目（在 Eclipse 工具欄中點(diǎn)擊項目（Project）->清除（Clean）），強(qiáng)制 Eclipse 重編譯。
第 8 步：添加另一個原生函數(shù) 接下來的函數(shù)將不僅演示返回值的能力，還會演示返回例如字符串這樣的對象的能力。在 native.c 中添加如下函數(shù)：
- jstring Java_com_mamlambo_sample_ndk1_AndroidNDK1SampleActivity_getString(JNIEnv * env, jobject this, jint value1, jint value2)
- {
- char *szFormat = "The sum of the two numbers is: %i";
- char *szResult;
- // add the two values
- jlong sum = value1+value2;
- // malloc room for the resulting string
- szResult = malloc(sizeof(szFormat) + 20);
- // standard sprintf
- sprintf(szResult, szFormat, sum);
- // get an object string
- jstring result = (*env)->NewStringUTF(env, szResult);
- // cleanup
- free(szResult);
- return result;
- }
為了正常編譯，你會需要添加一個 include stdio.h 的聲明。而且，為了響應(yīng)這個新的原生函數(shù)，請在你的 Activity Java 類中添加如下聲明：
- private native String getString(int value1, int value2);
你現(xiàn)在可以隨意設(shè)定其功能。我們使用如下兩個調(diào)用和輸出：
- String result = getString(5,2);
- Log.v(DEBUG_TAG, "Result: "+result);
- result = getString(105, 1232);
- Log.v(DEBUG_TAG, "Result2: "+result);
回到 C 語言函數(shù)中，你會注意到我們做了許多事情。首先，我們在使用 malloc() 函數(shù)中的 sprintf() 調(diào)用時需要創(chuàng)建一個緩沖器（buffer）。如果你不會忘記通過使用 free() 函數(shù)清理結(jié)果，那么這就很合理了。
然后，為了傳回結(jié)果，你可以使用一個叫作 NewStringUTF() 的 JNI helper 函數(shù)。該函數(shù)基本上就是獲取一個 C 語言字符串，以之創(chuàng)建一個新的 Java 對象。這個新的字符串對象就可以在之后作為結(jié)果返回，你就可以在 Java 類中將它作為一個常規(guī) Java 字符串對象使用了。
指令集、兼容性 Android NDK 需要 Android SDK 1.5 或更高版本。在新版本的 NDK 中，有些新的頭文件可用于擴(kuò)大對某些 API 的訪問——特別是 OpenGL ES 庫。
不過，那些都不是我們要談?wù)摰募嫒菪浴＿@是原生代碼，在使用時由處理器構(gòu)架編譯。因此，你要問自己的一個問題會是它支持何種處理器構(gòu)架？在目前的 NDK 中（在本文撰寫時）它只支持 ARMv5TE 和 ARMv7-A 指令集。默認(rèn)設(shè)置下，目標(biāo)架構(gòu)被設(shè)置為 ARMv5TE，它可以在使用 ARM 芯片的 Android 設(shè)備上運(yùn)行。
它預(yù)計未來將支持其他指令集（其中提到了 x86）。這其中有很有意思的潛在狀況：NDK 解決方案無法適用于所有的設(shè)備。例如，市面上有使用 x86 指令集的英特爾（Intel）Atom 處理器的 Android 平板設(shè)備。
那么 NDK 在模擬器上如何呢？模擬器運(yùn)行的是真正的虛擬機(jī)，包括完整的處理器虛擬。沒錯，這意味著在虛擬機(jī)中運(yùn)行 Java 就等于是在虛擬機(jī)中運(yùn)行了一個虛擬機(jī)。
總結(jié) 成果如何？你裝上了 Android NDK，最終完成了部分使用原生 C 語言代碼的功能完善、正常運(yùn)行的應(yīng)用程序了嗎？我們希望如此。在這一過程中有許多潛在的“出問題啦！”的可能，不過從某些方面來看，這些都是值得的。