一、NDK简介

1.1 什么是NDK

        NDK是一系列工具的集合，全称为Android Native Development Kit，用于帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的；

1.2 为什么使用NDK

        1. 方便不同平台之间的代码移植；
        2. 方便进行库的重复使用；
        3. 在某些情况下提性能，特别是像游戏这种计算密集型应用；
        4. 使用第三方库，现在许多第三方库都是由C/C++库编写的，比如Ffmpeg这样库；
        5. 不依赖于Dalvik Java虚拟机的设计；
        6. 代码的保护，由于APK的Java层代码很容易被反编译，而C/C++库反编译难度大；

1.3 JNI和NDK的关系

1.3.1 简述

        JNI负责Java与C/C++进行互相操作，NDK提供工具方便在Android平台使用JNI；

1.3.2 详解

        JNI提供一些列的接口，允许Java类与C/C++等本地编辑语言（在JNI中，这些语言被称为 本地语言）编写的应用 程序、模块 、库进行交互操作。比如，在Java类中使用C语言库中的函数或在C语言中使用 Java类库，都需要借助JNI；

        Android NDK是一个开发工具集，提供一系列工具快速开发C/C++的动态库，并能自动将 .so/.dll 和 Java 应用一起打包到Apk；NDK提供工具可以方便JNI调用C/C++,而且提供了交叉编译器可以修改.mk文件生成特定CPU平台的动态库，并能将so和java应用一起打包到apk中；

二、NDK开发实例-使用命令

2.1 NDK开发包

        接下来以Ubuntu虚拟机为平台，介绍如何安装NDK开发环境； 

2.1.1 NDK开发包下载

        下载地址：NDK 下载  |  Android NDK  |  Android Developers

         下载完后解压

2.1.2 加入环境变量

        1. 打开终端，在当前home目录下执行 sudo gedit .bashrc，在打开的文件的最后位置输入如下内容，并保存退出；

# set NDK env
NDKROOT=/media/zhuziwen/code/Myfile/NDK/android-ndk-r23b-linux
export PATH=$NDKROOT:$PATH

        2. 执行 source .bashrc，使配置的环境变量生效；

2.2 NDK开发步骤

        接下来将讲述如何通过NDK完成C语言动态链接库的生成，再通过JNI来调用该动态库返回运算结果；

        主要工作是：编写Java代码，使用native声明需要本地实现的方法add；通过javah -jni命令生成带有JNI样式的头文件；使用C代码实现该函数并编写相应的编译规则文件Android.mk；最后由ndk-build命令生成动态链接库，并将其打包到应用程序。接下来将描述具体步骤：

2.2.1 编写Java源代码 

        源代码功能：定义整型a作为保存AddNum反馈的结果，并最终显示在TextView上;

        1. 代码第16行的add方法在使用NDK开发的.so动态链接库中完成；

        2. Java源代码中native声明add为本地方法，比如使用C/C++实现；

        3. 一般使用static块加载动态库，该块中使用System.loadLibrary()加载库，myjni为动态库的名字；

        Java代码如下：

        1. com.android.ndkdemo.MainActivity.java

package com.android.ndkdemo;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextView tv1;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        int a = add(5,4);	//需要相加的两个数字
        tv1 = findViewById(R.id.tv);
        tv1.setText("a = " + a);	//在屏幕上显示a的结果
    }

    public native int add(int a, int b);
    static
    {
        //装载lib*.so文件
        System.loadLibrary("NativeAdd");
    }

}

2.2.2 生成Java头文件

        1. 拷贝 jni.h 头文件

        （1）生成头文件之前，需要从Linux系统安装的JDK目录下将 jni.h 文件拷贝到当前NDK根目录；

        （2）先要查找Linux系统当前安装的JDK目录，查找方法参考如下文章；

        查找JDK目录：在linux中查看jdk的版本以及安装路径-CSDN博客

        （3）在你的JDK目录的include目录下有一个jni.h的文件，将其复制到NDK根目录下即可；

        2. 生成 com_android_ndkdemo_MainActivity.h 头文件

        进入NDK根目录下，输入命令javah -jni com.android.ndkdemo.MainActivity，生成JNI样式的头文件，即com_addnum_AddNum.h，该文件中含有JNI函数的声明（这里属于静态注册）；

        com_android_ndkdemo_MainActivity.h代码内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include "jni.h"
/* Header for class com_android_ndkdemo_MainActivity */

#ifndef _Included_com_android_ndkdemo_MainActivity
#define _Included_com_android_ndkdemo_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_android_ndkdemo_MainActivity
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

注意点：

        （1）生成JNI头文件后，记得把其中的 #include <jni.h> 改成 #include "jni.h"，因为我们使用的是当前目录下的 jni.h 头文件，并不是配置好的环境变量目录下的 jni.h 文件；

        jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add  (JNIEnv *, jobject, jint, jint)即是本地方法中需要实现的方法，需要保持方法名一致，否则将导致错误。native对应的函数名要以Java_开头，后面分别跟着com_android_ndkdemo（包名）、MainActivity（类名）、add（函数名）。

        关于JNI基本原理和函数结构，见博客：https://blog.csdn.net/qq_41739313/article/details/121947136

2.2.3 编写C代码和Android.mk

        （1）在根目录下（即NDK目录）编写C代码AddNum.c，直接通过return a+b实现加法功能；

#include "com_android_ndkdemo_MainActivity.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
    return a + b;
}

        （2）编写Android.mk，代码如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)	# 获取当前路径，并保存在LOCAL_PATH中

NDK_PROJECT_PATH := .
include $(CLEAR_VARS)		# 由编译系统提供，GNU MAKEFILE清除LOCAL_XXX变量，除了LOCAL_PATH以外
LOCAL_MODULE := NativeAdd	# 指定编译出的库名
LOCAL_SRC_FILES := AddNum.c	# 指定编译源文件
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) # 指定编译成动态链接库，BUILD_STATIC_LIBRARY为静态库

说明：

        参考：Android.mk 用法解析2_09的专栏-CSDN博客_call my-dir

2.2.4 编写Application.mk

        （1）在NDK根目录下创建Application.mk文件，内容如下：

APP_BUILD_SCRIPT := Android.mk	# 指明用于构建Android项目的mk文件的位置
APP_PLATFORM := android-17	    # 设置使用的ndk版本，使其与本地下载的ndk版本保持一致
APP_ALLOW_MISSING_DEPS := true	# 与APP_PLATFORM := android-17一起起作用

注意点：

        不加Application.mk会出现如下报错 ：

​

        （1）不加APP_BUILD_SCRIPT := Android.mk，会导致找不到Android.mk，具体报错信息如下：

Android NDK: Your APP_BUILD_SCRIPT points to an unknown file: ./jni/Android.mk    
/media/zhuziwen/code/Myfile/NDK/android-ndk-r23b-linux/android-ndk-r23b/build/core/add-application.mk:88: *** Android NDK: Aborting...    .  Stop.

        （2）不加 APP_PLATFORM 和 APP_ALLOW_MISSING_DEPS ，会出现如下报错：

Android NDK: APP_PLATFORM not set. Defaulting to minimum supported version android-16. 

2.2.5 生成动态链接库

        在终端，进入NDK根目录，输入 ndk-build NDK_PROJECT_PATH=. NDK_APPLICATION_MK=Application.mk 命令，即可生成动态链接库，该命令执行过程中，会根据Android.mk中规定的编译规则将AddNum.c编译成libNativeAdd.so。

        如果编译成功，会在NDK根目录下生成libs和obj目录，在libs目录中有几个子目录，每个子目录对应一个平台，在其中都有一个libNativeAdd.so的动态链接库文件，将其复制到NDK根目录下；

​

2.2.6 运行测试

        打开AVD模拟器或者把apk安装到手机上，就可以看到通过调用本地方法实现加法功能，输出结果正确；​

三、 NDK开发实例-使用AS

        本节主要讲解在Linux环境下如何使用ndk-build构建工具来进行NDK开发，以及ndk-build构建工具在Android Stuido中的快捷工具配置。

        关于其中涉及到的JNI的相关知识与原理，见博客：https://blog.csdn.net/qq_41739313/article/details/121947136

3.1 安装NDK工具包

        在SDK Tools中安装NDK开发环境（File > Settings > Appearance & Behavior > System Settings > Android SDK > SDK Tools）：

3.2 新建NDK项目

        （1）正常新建一个Android空项目；

        （2）进入project显示模式，在src -> main下创建文件夹jni，用于编写原生代码；

3.3 快捷键配置

        在Android Studio中，可以将 javah -jni 命令和 ndk-build 命令配置成快捷键，博主未配置成功，感兴趣的同学可以参考Android NDK开发（二） 使用ndk-build构建工具进行NDK开发 - 简书

        本文采取直接在Android Studio界面下方的Terminal中执行相关命令的方式，见后文；

3.4 创建Java文件

        在java目录下com.android.ndkdemo包下创建并编辑Java文件；

package com.android.ndkdemo;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextView tv1;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        int a = add(5,4);	//需要相加的两个数字
        tv1 = findViewById(R.id.tv);
        tv1.setText("a = " + a);	//在屏幕上显示a的结果
    }

    public native int add(int a, int b);
    static
    {
        //装载lib*.so文件
        System.loadLibrary("NativeAdd");
    }

}

3.5 生成Java头文件

        （1）cd app/src/main/java

        （2）javah -jni com.android.ndkdemo.MainActivity  该命令结束后，就在java目录下生成了头文件com_android_ndkdemo_MainActivity.h，内容如下，不用再修改jni.h了；

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_android_ndkdemo_MainActivity */

#ifndef _Included_com_android_ndkdemo_MainActivity
#define _Included_com_android_ndkdemo_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_android_ndkdemo_MainActivity
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3.6 编写C代码和Android.mk

        （1）在app/src/main/jni目录下新建AddNum.c文件，内容如下，与上一节一致；

#include "com_android_ndkdemo_MainActivity.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
    return a + b;
}

        （2）在app/src/main/jni目录下新建Android.mk文件（jni目录上鼠标右键，New -> C/C++ File），内容如下；

#include "com_android_ndkdemo_MainActivity.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_android_ndkdemo_MainActivity_add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b)
{
    return a + b;
}

3.7 新建Application.mk

        （1）在app/src/main/jni目录下新建Application.mk，内容如下；

APP_BUILD_SCRIPT := Android.mk	# 指明用于构建Android项目的mk文件的位置
APP_PLATFORM := android-17	# 设置使用的ndk版本，使其与本地下载的ndk版本保持一致
APP_ALLOW_MISSING_DEPS := true	# 与APP_PLATFORM := android-17一起起作用

3.8 ndk-build

        （1）将 com_android_ndkdemo_MainActivity.h 头文件拷贝到jni目录；

        （2）cd ../jni

        （3）ndk-build NDK_APPLICATION_MK=Application.mk

        （4）ndk-build执行后会在jni所在的同级目录生成一个libs文件，其中每个子文件夹下都有一个libNativeAdd.so动态库文件，将其拷贝到java/com.android.ndkdemo目录下；

3.9 测试

        这个时候连接手机进行测试，就能看到 界面显示 "a=9"。

附录 

        基础
        | Android NDK开发之JNI基础篇

        实践
        | JNI与NDK编程知识基础详解
        | NDK 编译的三种方式
        | 在 NDK 开发中引入第三方静态库和动态库
        | NDK开发中Native与Java交互
        | Android NDK开发（二） 使用ndk-build构建工具进行NDK开发 - 简书

        进阶与补充
        | NDK开发中的几个重要知识点
        | JNI与NDK编程函数注册与C++调用Java详解
        | JNI与NDK编程常用方法史上最全总结和详解
        | Android NDK开发基础之C语言的内存管理

        文章链接总结
        | JNI与NDK编程(基础到精通)最全总结

1. 下载FFMPEG
      http://ffmpeg.org/releases/ffmpeg-4.2.2.tar.bz2http://ffmpeg.org/releases/ffmpeg-4.2.2.tar.bz2

2. 解压ffmpeg-4.2.2.tar.bz2

   $ tar xvjf ffmpeg-4.2.2.tar.bz2

3. 下载NDK

    镜像下载路径：NDK 下载  |  Android NDK  |  Android Developers

 4. 修改configure

configre默认是gcc编译.

但是新的ndk都是clang

修改如下：//默认改为clang 以及 clang++

5. 编写编译脚本

#!/bin/bash
###################################
#### build script for FFMPEG
#### url:
#### Date: 2021-12-28
#### Author: Tim
###################################

# ndk for linux https://developer.android.google.cn/ndk/downloads?hl=zh-cn
NDKROOT_PATH=/home/xxxx/workspace/tools/android-ndk-r23b

# current dir
CURRENT_PATH=$(pwd)
PREFIX=$CURRENT_PATH/out/

# Configure and build.
# Only choose one of these, depending on your build machine...
export TOOLCHAIN=$NDKROOT_PATH/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64
# Only choose one of these, depending on your device...
export TARGET=aarch64-linux-android
#export TARGET=armv7a-linux-androideabi
# Set this to your minSdkVersion.
export API=28

PREBUILT_TOOL_ARM64V8A_PATH=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang
PREBUILT_TOOL_ARM64V8A_PATH_AR=$TOOLCHAIN/bin/llvm-ar
PREBUILT_TOOL_ARM64V8A_PATH_CLANG=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang
PREBUILT_TOOL_ARM64V8A_PATH_CLANG_PLUS=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang++

if [ ! -f $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-ar ];then
ln -s $TOOLCHAIN/bin/llvm-ar $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-ar
fi

if [ ! -f $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-nm ];then
ln -s $TOOLCHAIN/bin/llvm-nm $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-nm
fi

if [ ! -f $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-ranlib ];then
ln -s $TOOLCHAIN/bin/llvm-ar $TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-ranlib
fi

GENERAL_64BIT="\
   --enable-cross-compile \
   --arch=aarch64 \
   --cpu=armv8-a \
   --cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-"
 
GENERAL_32BIT="\
   --enable-cross-compile \
   --arch=arm \
   --cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-"
 
MODULES="\
   --disable-avdevice \
   --disable-filters \
   --disable-programs \
   --disable-network \
   --disable-avfilter \
   --disable-postproc \
   --disable-encoders \
   --disable-protocols \
   --disable-hwaccels \
   --disable-doc"
 
VIDEO_DECODERS="\
   --enable-decoder=h264 \
   --enable-decoder=mpeg4 \
   --enable-decoder=mpeg2video \
   --enable-decoder=mjpeg \
   --enable-decoder=mjpegb"
 
AUDIO_DECODERS="\
    --enable-decoder=aac \
    --enable-decoder=aac_latm \
    --enable-decoder=atrac3 \
    --enable-decoder=atrac3p \
    --enable-decoder=mp3 \
    --enable-decoder=pcm_s16le \
    --enable-decoder=pcm_s8"
  
DEMUXERS="\
    --enable-demuxer=h264 \
    --enable-demuxer=m4v \
    --enable-demuxer=mpegvideo \
    --enable-demuxer=mpegps \
    --enable-demuxer=mp3 \
    --enable-demuxer=avi \
    --enable-demuxer=aac \
    --enable-demuxer=pmp \
    --enable-demuxer=oma \
    --enable-demuxer=pcm_s16le \
    --enable-demuxer=pcm_s8 \
    --enable-demuxer=wav"
 
VIDEO_ENCODERS="\
	  --enable-encoder=huffyuv \
	  --enable-encoder=ffv1 \
	  --enable-encoder=mjpeg"
 
AUDIO_ENCODERS="\
	  --enable-encoder=pcm_s16le"
 
MUXERS="\
  	  --enable-muxer=avi"
 
PARSERS="\
    --enable-parser=h264 \
    --enable-parser=mpeg4video \
    --enable-parser=mpegaudio \
    --enable-parser=mpegvideo \
    --enable-parser=aac \
    --enable-parser=aac_latm"
 
 
function build_ARM64
{
./configure --target-os=linux \
    --prefix=${PREFIX} \
    ${GENERAL_64BIT} \
    --extra-cflags=" -O3 -fasm -Wno-psabi -fno-short-enums -fno-strict-aliasing -finline-limit=300 " \
    --disable-shared \
    --enable-static \
    --enable-zlib \
    --disable-everything \
    ${MODULES} \
    ${VIDEO_DECODERS} \
    ${AUDIO_DECODERS} \
    ${VIDEO_ENCODERS} \
    ${AUDIO_ENCODERS} \
    ${DEMUXERS} \
    ${MUXERS} \
    ${PARSERS}
make clean
make install
}

build_ARM64

最近项目开发中有添加C的库，需要配置NDK，首先按照正常步骤，先下载需要的NDK版本：

File ->Settings ->Appearance & Behavior ->System Settings ->Android SDK
 

下载完成之后我们到项目进行配置：

File ->Project Structure ->SDK Location

 Android NDK location无法选中修改配置，就连Download都无法点击，虽然上面显示是已经配置，但是Project Structure SDK location 依然是没有配置NDK路径，如何解决：

那就直接暴力修改：打开项目找到local.properties文件直接添加ndk.dir，然后找到前面下载的NDK在本地电脑的文件路径进行配置

 配置之后重新Snyc Project运行就可以了