Dodaj do projektu kod w językach C i C++

Dodaj kod C i C++ do projektu Androida, umieszczając go w katalogu cpp w module projektu. Gdy kompilujesz projekt, ten kod jest kompilowany do biblioteki natywnej, którą Gradle może zapakować z aplikacją. Twój kod w języku Java lub Kotlin może następnie wywoływać funkcje w bibliotece natywnej za pomocą interfejsu JNI (Java Native Interface). Więcej informacji o używaniu frameworku JNI znajdziesz w artykule Wskazówki dotyczące JNI na Androida.

Android Studio obsługuje CMake, co jest przydatne w przypadku projektów wieloplatformowych. Android Studio obsługuje też ndk-build, który może być szybszy niż CMake, ale obsługuje tylko Androida. Korzystanie z CMake i ndk-build w tym samym module nie jest obecnie obsługiwane.

Aby zaimportować istniejącą bibliotekę ndk-build do projektu w Android Studio, dowiedz się, jak połączyć Gradle z projektem biblioteki natywnej.

Na tej stronie znajdziesz informacje o tym, jak skonfigurować Android Studio z wymaganymi narzędziami do kompilacji, utworzyć nowy projekt z obsługą C/C++, a także dodać do projektu nowe pliki C/C++.

Jeśli chcesz dodać kod natywny do istniejącego projektu, wykonaj te czynności:

  1. Utwórz nowe natywne pliki źródłowe i dodaj je do projektu w Android Studio.
    • Pomiń ten krok, jeśli masz już kod natywny lub chcesz zaimportować wstępnie utworzoną bibliotekę natywną.
  2. Skonfiguruj CMake, aby skompilować natywny kod źródłowy w bibliotece. Ten skrypt kompilacji jest wymagany, jeśli importujesz i linkujesz biblioteki wstępnie skompilowane lub platformowe.
    • Jeśli masz już bibliotekę natywną z dołączonym skryptem kompilacji CMakeLists.txt lub używasz biblioteki ndk-build i skryptu kompilacji Android.mk, pomiń ten krok.
  3. Skonfiguruj Gradle, podając ścieżkę do pliku skryptu CMake lub ndk-build. Gradle używa skryptu kompilacji, aby zaimportować kod źródłowy do projektu w Android Studio i zapakować natywną bibliotekę do aplikacji.

Po skonfigurowaniu projektu możesz uzyskać dostęp do natywnych funkcji z kodu Java lub Kotlin za pomocą ram work JNI. Aby skompilować i uruchomić aplikację, kliknij Uruchom uruchomić aplikację z paska menu.

Uwaga: jeśli Twój istniejący projekt używa przestarzałego narzędzia ndkCompile, zmień je na CMake lub ndk-build.

Pobieranie NDK i narzędzi do kompilowania

Aby skompilować i przeprowadzić debugowanie kodu natywnego aplikacji, potrzebujesz tych komponentów:

  • Pakiet Native Development Kit (NDK) na Androida: zestaw narzędzi, który umożliwia korzystanie z kodu C i C++ na Androidzie. NDK udostępnia biblioteki platformy, które umożliwiają zarządzanie natywną aktywnością i dostęp do komponentów fizycznych urządzenia, takich jak czujniki i wyświetlacz dotykowy.
  • CMake: zewnętrzne narzędzie do kompilacji, które współpracuje z Gradle w celu kompilowania natywnej biblioteki. Nie potrzebujesz tego komponentu, jeśli planujesz używać tylko ndk-build.
  • LLDB: debuger w Android Studio, który debuguje kod natywny.

Informacje o instalowaniu tych komponentów znajdziesz w artykule Instalowanie i konfigurowanie NDK i CMake.

Tworzenie nowego projektu z obsługą C/C++

Aby utworzyć nowy projekt z obsługą kodu natywnego, wykonaj te same czynności co podczas tworzenia dowolnego innego projektu w Android Studio, ale dodaj dodatkowy krok:

  1. W sekcji kreatora Wybierz projekt wybierz typ projektu Natywny C++.
  2. Kliknij Dalej.
  3. Wypełnij pozostałe pola w następnej sekcji kreatora.
  4. Kliknij Dalej.
  5. W sekcji Dostosowywanie obsługi C++ w kreatorze możesz dostosować projekt za pomocą pola Standard C++.
    • Na liście wybierz standard języka C++, którego chcesz użyć. Wybranie opcji Toolchain Default powoduje użycie domyślnego ustawienia CMake.
  6. Kliknij Zakończ.

Gdy Android Studio utworzy nowy projekt, otwórz panel Projekt po lewej stronie środowiska IDE i w menu wybierz widok Android. Jak widać na rysunku 1, Android Studio dodaje grupę cpp:

Rysunek 1. Grupy widoku Androida dla Twoich natywnych źródeł i zewnętrznych skryptów kompilacji.

Uwaga: to widok nie odzwierciedla rzeczywistej hierarchii plików na dysku, ale grupowanie podobnych plików w celu uproszczenia nawigacji po projekcie.

W grupie cpp znajdziesz wszystkie natywne pliki źródłowe, nagłówki, skrypty kompilacji dla CMake lub ndk-build oraz wstępnie skompilowane biblioteki, które są częścią projektu. W przypadku nowych projektów Android Studio tworzy przykładowy plik źródłowy C++, native-lib.cpp, i umiejsca go w katalogu src/main/cpp/ modułu aplikacji. Ten przykładowy kod zawiera prostą funkcję C++, stringFromJNI(), która zwraca ciąg znaków "Hello from C++". Dowiedz się, jak dodać dodatkowe pliki źródłowe do projektu w sekcji Tworzenie nowych plików źródłowych.

Podobnie jak pliki build.gradle podają Gradle instrukcje kompilowania aplikacji, CMake i ndk-build wymagają skryptu kompilacji, aby wiedzieć, jak skompilować bibliotekę natywną. W przypadku nowych projektów Android Studio tworzy skrypt kompilacji CMakeCMakeLists.txt i umieszcza go w katalogu głównym modułu. Więcej informacji o treści tego skryptu kompilacji znajdziesz w artykule Konfigurowanie CMake.

Tworzenie i uruchamianie przykładowej aplikacji

Gdy klikniesz Uruchom uruchomić aplikację z paska menu, Android Studio skompiluje i uruchomi aplikację, która wyświetli na urządzeniu z Androidem lub w emulatorze tekst „Hello from C++”. Ten przegląd opisuje zdarzenia, które występują podczas tworzenia i uruchamiania przykładowej aplikacji:

  1. Gradle wywołuje zewnętrzny skrypt kompilacji CMakeLists.txt.
  2. CMake wykonuje polecenia w skrypcie kompilacji, aby skompilować plik źródłowy C++ (native-lib.cpp) do współdzielonej biblioteki obiektów i nazwać go libnative-lib.so. Gradle pakuje je następnie w aplikację.
  3. Podczas działania aplikacji funkcja MainActivity wczytuje bibliotekę natywną za pomocą funkcji System.loadLibrary(). Funkcja natywnych bibliotek stringFromJNI() jest teraz dostępna dla aplikacji.
  4. Funkcja MainActivity.onCreate() wywołuje funkcję stringFromJNI(), która zwraca wartość "Hello from C++" i używa jej do zaktualizowania zmiennej TextView.

Aby sprawdzić, czy Gradle pakuje bibliotekę natywną w aplikacji, użyj narzędzia APK Analyzer:

  1. Kliknij Utwórz > Utwórz pakiety > Utwórz pakiety APK > Utwórz pakiety APK.
  2. Kliknij Utwórz > Przeanalizuj APK.
  3. Wybierz plik APK lub AAB z katalogu app/build/outputs/ i kliknij OK.
  4. Jak widać na rysunku 2, w oknie APK Analyzer w sekcji lib/<ABI>/ możesz zobaczyć libnative-lib.so.

    Rysunek 2. Znajdź bibliotekę natywną za pomocą narzędzia APK Analyzer.

Wskazówka: jeśli chcesz eksperymentować z innymi aplikacjami na Androida, które używają kodu natywnego, kliknij Plik > Nowy > Importuj przykład i wybierz przykładowy projekt z listy Ndk.

Tworzenie nowych plików źródłowych C/C++

Aby dodać nowe pliki źródłowe C/C++, wykonaj te czynności:

  1. Jeśli w głównym zbiorze źródeł aplikacji nie ma jeszcze katalogu cpp/, utwórz go w ten sposób:
    1. Otwórz panel Projekt po lewej stronie środowiska IDE i w menu wybierz widok Projekt.
    2. Kliknij your-module > src.
    3. Kliknij prawym przyciskiem myszy katalog główny i wybierz Nowy > Katalog.
    4. Wpisz cpp jako nazwę katalogu i kliknij OK.

  2. Kliknij prawym przyciskiem myszy katalog cpp/ i wybierz Nowy > Plik źródłowy C/C++.

  3. Wpisz nazwę pliku źródłowego, np. native-lib.

  4. W menu Typ wybierz rozszerzenie pliku źródłowego, np. .cpp.
    • Kliknij Edytuj typy plików , aby dodać do menu inne typy plików, takie jak .cxx lub .hxx. W wyświetlonym oknie Nowe rozszerzenia plików wybierz inną rozszerzenie pliku z menu Rozszerzenie źródła i Rozszerzenie nagłówka, a następnie kliknij OK.

  5. Aby utworzyć plik nagłówka, zaznacz pole wyboru Utwórz powiązany nagłówek.

  6. Kliknij OK.

Po dodaniu nowych plików C/C++ do projektu musisz skonfigurować CMake, aby uwzględnić te pliki w bibliotece natywnej.

Dodatkowe materiały

Więcej informacji o obsługiwaniu kodu C/C++ w aplikacji znajdziesz w tym materiale.

Ćwiczenia z programowania