基于 NDK的 Android 支持 C/C + + 代码,基于 目标-C + + 的 iOS 也支持 C/C + + 代码,那么如何编写基于 Android 和 iOS 共享的原生 C/C + + 代码的应用程序呢?
这个答案在我写了四年之后仍然很受欢迎,在这四年里很多事情都改变了,所以我决定更新我的答案,以更好地适应我们当前的现实。答案的思想没有改变; 实现稍有改变。我的英语也发生了变化,它提高了很多,所以答案是更容易理解的大家现在。
请看一下 回购,这样您就可以下载并运行我将在下面展示的代码。
在我展示代码之前,请在下面的图表中进行大量的说明。
每个操作系统都有其 UI 和特性,因此我们打算在这方面为每个平台编写特定的代码。另一方面,我们打算使用 C + + 编写所有可以共享的逻辑代码、业务规则和内容,这样我们就可以在每个平台上编译相同的代码。
在图中,您可以看到 C + + 层在最底层。所有共享代码都在这个段中。最高级别是常规的 Obj-C/Java/Kotlin 代码,这里没有新闻,最难的是中间层。
IOS 端的中间层非常简单; 您只需要配置项目,使用一个称为 目标-C + + 的 Obj-c 变体进行构建,就可以访问 C + + 代码了。
在安卓系统方面,这个问题变得更加困难了,Java 和 Kotlin 这两种语言在安卓系统上都是在 Java 虚拟机下运行的。因此,访问 C + + 代码的唯一方法是使用 JNI,请花时间阅读 JNI 的基础知识。幸运的是,今天的 Android Studio IDE 在 JNI 方面有了很大的改进,并且在编辑代码时会显示出很多问题。
我们的示例是一个简单的应用程序,您发送一个文本到 CPP,它将该文本转换为其他内容并返回它。这个想法是,iOS 将发送“ Obj-C”和 Android 将发送“ Java”从各自的语言,和 CPP 代码将创建一个文本如下“ CPP 说你好 < 收到的文本 >”。
首先,我们将创建共享的 CPP 代码,这样我们就有了一个简单的头文件,带有接收所需文本的方法声明:
#include <iostream> const char *concatenateMyStringWithCppString(const char *myString);
以及 CPP 的实施:
#include <string.h> #include "Core.h" const char *CPP_BASE_STRING = "cpp says hello to %s"; const char *concatenateMyStringWithCppString(const char *myString) { char *concatenatedString = new char[strlen(CPP_BASE_STRING) + strlen(myString)]; sprintf(concatenatedString, CPP_BASE_STRING, myString); return concatenatedString; }
一个有趣的好处是,我们也可以在 Linux 和 Mac 以及其他 Unix 系统上使用相同的代码。这种可能性特别有用,因为我们可以更快地测试我们的共享代码,所以我们将创建一个 Main.cpp,如下所示,以便在计算机上执行它,并查看共享代码是否正常工作。
#include <iostream> #include <string> #include "../CPP/Core.h" int main() { std::string textFromCppCore = concatenateMyStringWithCppString("Unix"); std::cout << textFromCppCore << '\n'; return 0; }
要构建代码,您需要执行:
$ g++ Main.cpp Core.cpp -o main $ ./main cpp says hello to Unix
现在是在移动端实现的时候了。只要 iOS 有一个简单的集成,我们就从它开始。我们的 iOS 应用程序是一个典型的 Obj-c 应用程序,只有一个区别; 文件是 .mm而不是 .m。也就是说。它是一个 Obj-C + + 应用程序,而不是一个 Obj-C 应用程序。
.mm
.m
对于一个更好的组织,我们创建 CoreWrapper.mm 如下:
#import "CoreWrapper.h" @implementation CoreWrapper + (NSString*) concatenateMyStringWithCppString:(NSString*)myString { const char *utfString = [myString UTF8String]; const char *textFromCppCore = concatenateMyStringWithCppString(utfString); NSString *objcString = [NSString stringWithUTF8String:textFromCppCore]; return objcString; } @end
此类负责将 CPP 类型和调用转换为 Obj-C 类型和调用。一旦你可以调用任何文件的 CPP 代码,它不是强制性的,但它有助于保持组织,并在你的包装器文件之外,你维护一个完整的 Obj-C 样式的代码,只有包装器文件成为 CPP 样式。
一旦你的包装器连接到 CPP 代码,你可以使用它作为一个标准的 Obj-C 代码,例如 ViewController”
#import "ViewController.h" #import "CoreWrapper.h" @interface ViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *label; @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; NSString* textFromCppCore = [CoreWrapper concatenateMyStringWithCppString:@"Obj-C++"]; [_label setText:textFromCppCore]; } @end
看看这个应用程序的外观:
现在是 Android 集成的时候了。Android 使用 Gradle 作为构建系统,对于 C/C + + 代码使用 CMake。因此,我们需要做的第一件事就是在 gradle 文件上配置 CMake:
android { ... externalNativeBuild { cmake { path "CMakeLists.txt" } } ... defaultConfig { externalNativeBuild { cmake { cppFlags "-std=c++14" } } ... }
第二步是添加 CMakeLists.txt 文件:
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) include_directories ( ../../CPP/ ) add_library( native-lib SHARED src/main/cpp/native-lib.cpp ../../CPP/Core.h ../../CPP/Core.cpp ) find_library( log-lib log ) target_link_libraries( native-lib ${log-lib} )
CMake 文件是您需要添加 CPP 文件和头文件夹的地方,您将在项目中使用这些文件夹,在我们的示例中,我们将添加 CPP文件夹和 Core.h/。Cpp 文件。要了解更多关于 C/C + + 配置的信息,请参阅 看看吧。
CPP
现在核心代码是我们应用程序的一部分,是时候创建桥梁了,为了让事情更简单和有组织,我们创建了一个特定的类 CoreWrapper 作为 JVM 和 CPP 之间的包装器:
public class CoreWrapper { public native String concatenateMyStringWithCppString(String myString); static { System.loadLibrary("native-lib"); } }
注意,这个类有一个 native方法,并加载一个名为 native-lib的本机库。这个库是我们创建的,最后,CPP 代码将成为嵌入在 APK 中的共享对象 .so File,并且 loadLibrary将加载它。最后,当您调用本机方法时,JVM 将把调用委托给加载的库。
native
native-lib
.so
loadLibrary
现在 Android 集成中最奇怪的部分是 JNI; 我们需要一个 cpp 文件,如下所示,在我们的示例中是“ nate-lib.cpp”:
extern "C" { JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ademar_androidioscppexample_CoreWrapper_concatenateMyStringWithCppString(JNIEnv *env, jobject /* this */, jstring myString) { const char *utfString = env->GetStringUTFChars(myString, 0); const char *textFromCppCore = concatenateMyStringWithCppString(utfString); jstring javaString = env->NewStringUTF(textFromCppCore); return javaString; } }
您将注意到的第一件事是 extern "C",这部分是 JNI 正确使用 CPP 代码和方法链接所必需的。您还将看到 JNI 使用的一些符号作为 JNIEXPORT和 JNICALL与 JVM 协同工作。为了理解这些东西的含义,有必要花点时间和 看看吧,为了本教程的目的,只需将这些东西看作样板。
extern "C"
JNIEXPORT
JNICALL
有一点很重要,通常很多问题的根源是方法的名称; 它需要遵循模式“ Java _ package _ class _ method”。目前,Android 工作室对它有很好的支持,所以它可以自动生成这个样板,并显示给你,当它是正确的或没有命名。在我们的示例中,我们的方法名为“ Java _ ademar _ androidioscppexample _ CoreWrapper _ concatenateMyStringWithCppString”,这是因为“ ademar.androidioscppexample”是我们的包,所以我们将“通过“ _”,CoreWrapper 是我们链接本机方法的类,而“ concatenateMyStringWithCppString”是方法名本身。
因为我们已经正确地声明了这是分析参数的时间,第一个参数是 JNIEnv的指针,这是我们访问 JNI 的方式,这是至关重要的,我们使我们的转换,你很快就会看到。第二个是 jobject,它是您用来调用此方法的对象的实例。你可以认为它是 java 的“ 这个”,在我们的例子中我们不需要使用它,但是我们仍然需要声明它。在这个 jobject 之后,我们将接收方法的参数。因为我们的方法只有一个参数—— String“ myString”,所以我们只有一个具有相同名称的“ jstring”。还要注意,我们的返回类型也是 jstring。这是因为我们的 Java 方法返回一个 String,关于 Java/JNI 类型的更多信息请 看看吧。
JNIEnv
jobject
最后一步是将 JNI 类型转换为我们在 CPP 端使用的类型。在我们的示例中,我们将 jstring转换为 const char *,并将其转换为 CPP,得到结果并将其转换回 jstring。与 JNI 上的所有其他步骤一样,这并不难; 它只是一个样本,所有工作都是通过调用 GetStringUTFChars和 NewStringUTF时接收到的 JNIEnv*参数完成的。在我们的代码可以在 Android 设备上运行之后,让我们来看一下。
jstring
const char *
GetStringUTFChars
NewStringUTF
JNIEnv*
上述优秀答案中描述的方法可以完全由 斯凯皮克斯语言桥自动化,它可以直接从 C + + 报头动态生成包装器代码。这是一个 例子:
用 C + + 定义你的类:
#include <scapix/bridge/object.h> class contact : public scapix::bridge::object<contact> { public: std::string name(); void send_message(const std::string& msg, std::shared_ptr<contact> from); void add_tags(const std::vector<std::string>& tags); void add_friends(std::vector<std::shared_ptr<contact>> friends); };
斯威夫特说:
class ViewController: UIViewController { func send(friend: Contact) { let c = Contact() contact.sendMessage("Hello", friend) contact.addTags(["a","b","c"]) contact.addFriends([friend]) } }
来自 Java 的:
class View { private contact = new Contact; public void send(Contact friend) { contact.sendMessage("Hello", friend); contact.addTags({"a","b","c"}); contact.addFriends({friend}); } }