Android ndk что это

Как, человек сможет, используя java-код, обойти скорость работы внутреннего цикла?

И, всеми данными, можно пользоваться из нативного кода. В дополнению к этому, многие данные на Android находятся именно в нативном виде, а внутренние библиотеки соединяют этот код для удобства работы с Java-кодом.

но это больше для информации.

Что если, я скажу, что можно полностью игнорировать JNI-вызовы?

Mirrel
> Что если, я скажу, что можно полностью игнорировать JNI-вызовы?
и писать при этом на яве?

Зачем? Лично я буду писать на Паскале. Другой народ на C/C++. Кто умеет, тот на каком ещё языке, кроме всех вышеперечисленных.

General GDA
То есть dalvik и art не выполняют (свой) java байт-код? Про скорость C/C++ согласен.

egoros7
Скорее всего да, т.к. это проще чем компилить из сорцов. Но я наверняка не знаю.

Источник

Учимся работать с Android NDK или как использовать C код в java проектах

Android NDK представляет собой набор утилит, позволяющих Вам включать код, написанный на C и C++, в ваше приложение. Такой код называется нативным(native), поскольку он не может быть выполнен на виртуальной машине и компилируется непосредственно в машинный код требуемой процессорной архитектуры.

Данный урок относится к разряду продвинутых. Подразумевается, что читатель уже имеет некоторые навыки, в частности

Если какой-либо из указанных пунктов вызывает у вас затруднения, не беда, вы все равно вполне можете усвоить предлагаемый материал, правда некоторые шаги будут казаться Вам довольно сложными. Вообще вопрос использование Android NDK часто вызывает затруднения даже у матерых разработчиков. Скорей всего вам придется приложить значительные усилия, прежде чем вы сможете настроить свою среду разработки и написать работающий проект.

Когда нужно использовать Android NDK?

Обычно разработчики решают использовать нативный код в двух случаях: они хотят увеличить производительность своего приложения, или у них есть готовый C/C++ проект, который требуется с минимальными затратами портировать на Android. Давайте не будем спешить и разберемся, когда же целесообразно использовать NDK, а когда этого не нужно делать.

Наиболее часто программистами высказывается мнение, что NDK стоит использовать, когда приложение сильно нагружает процессор. Существуют алгоритмы, позволяющие полностью загрузить процессор через DalvikVM, в этом случае использование нативного кода действительно с большой вероятностью позволит получить выигрыш в производительности. Однако, не нужно забывать, что использование JIT компилятора также позволяет повысить производительность java кода. Многие думают, что использование в приложении машинного кода автоматически означает увеличение скорости работы приложения. На самом деле это не так. Переключение с выполнения java кода на машинный код и обратно несет с собой накладные расходы, поэтому использовать NDK стоит, только если у вас выполняется какой-нибудь долгий сложный расчет, полностью написанный на C, и в java коде не предполагается частое дерганье нативных функций.

Другой причиной, которая может побудить Вас использовать NDK является необходимость портирования готового приложения. Вполне логично не переписывать уже проверенные и отлаженные куски кода на java, а использовать NDK. Этот подход также позволит Вам в дальнейшем без особых затрат вносить параллельно правки в исходное и портированное на android приложение. В частности, такой подход оправдан в отношении приложений, использующих OpenGL ES.

Шаг 1: Установка Android NDK и настройка среды разработки

Прежде всего, Вам необходимо скачатьAndroid NDK. Для установки и нормальной работы нам также понадобятся утилиты Cygwin 1.7 или старше, awk последней версии, а также GNU Make 3.81 или старше.

После того, как Вы скачали архив с NDK, распакуйте его в какую-нибудь папку. Можно распаковать этот архив туда же, где лежит Android SDK. Путь к этой папке необходимо прописать в системной переменной PATH. В Windows для этих целей лучше настроить конфигурацию Cygwin.

Шаг 2: Создание нового проекта

В корне проекта создайте папку с названием «jni». Именно здесь будет содержаться файлы с нативным кодом. Если Вы знакомы с JNI, то вам будет приятно узнать, что Android NDK по сути представляет собой JNI с ограниченным набором заголовочных файлов для компиляции C кода.

Шаг 3: Добавляем C код в Android проект

Создайте в папке jni файл с именем native.c и добавьте в него следующий код

Созданная таким образом функция берет параметр String у java объекта, конвертирует его в C-string и записывает в LogCat. Зубодробительное имя функции выбрано не случайно, оно несет в себе важную информацию: сначала указывается название паттерна («Java»), затем идут название пакета, имя класса и название метода. Каждая часть имени отделяется знаком подчеркивания.

Первые два параметра у функции имеют особое значение. Первый параметр определяет JNI среду и часто используется со вспомогательными функциями. Второй параметр является объектом Java, частью которого является функция.

Шаг 4: Вызов нативного кода из Java

Давайте создадим в нашем проекте кнопку, при нажатии на которую будем вызывать следующий код:

Необходимо также объявить функцию helloLog в классе, где она вызывается. Сделать можно с помощью строки

Таким образом, мы сообщаем компилятору и линковщику, что реализацию этой функции стоит искать в папке с нативным кодом.

Наконец, нужно загрузить библиотеку, куда в конечном счете будет скомпилирован код. Добавьте следующую инициализацию в класс Activity.

System.loadLibrary() обеспечивает загрузку библиотеки по имени. Вы можете использовать любое название.

Шаг 5: Создаем Make file для нативного кода

Для компиляции нативного кода в папке jni должен находиться Make file с именем «Android.mk». Ниже приведен код этого фала для нашего примера, то есть когда функция находится в файле native.c и в качестве имени библиотеки указано ndk1

Шаг 6: компиляция нативного кода

После того, как Вы написали код и добавили make файл в папку jni можно приступать к компиляции. Для этого нужно в командной строке (Если вы работаете в windows, запустите Cygwin) запустить ndk-build из папки проекта. Утилита ndk-build входит в состав Android NDK. Если Вы все сделали правильно, то вы должны увидеть что-то вроде этого

Шаг 7: Запуск приложения

Теперь можно запустить проект, нажать на кнопку и посмотреть, как изменится LogCat.

Может произойти одна из двух вещей: 1) ваш проект может запуститься и работать, как Вы того ожидаете. В этом случае примите мои поздравления. 2) Возникнет ошибка, которая в LogCat отобразиться как «Could not execute method of activity.» Ничего страшного. Обычно Eclipse сконфигурирован так, что при запуске проекта автоматически происходит его перекомпиляция. В случае, если эта опция отключена, то нужно вручную заставить Eclips перекомпилировать проект. Для этого перед запуском нужно вызвать менюProject->Clean from the Eclipse toolbar.

Шаг 8: Как вернуть объект из нативной функции

Следующий пример демонстрирует возможность нативных функций возвращать объекты, например String. Добавьте код в файл native.c

С помощью команды malloc мы создали буфер, куда затем с помощью sprintf поместили строку. Чтобы функция возвращала корректный результат, мы использовали JNI helper функцию NewStringUTF(), которая фактически создает Java объект на основании C строки. После этого мы очистили память с помощью команды free().

Для успешной компиляции проекта необходимо в native.c подключить заголовочный файл stdio.h. В классе Activity нужно также объявить новую функцию:

после этого с функцией getString можно работать, например следующим образом:

Замечания

Android NDK для своей работы требует Android SDK 1.5. С помощью NDK можно получить доступ ко многим API, например к OpenGL ES.

Нативный код компилируется в машинный код, соответствующий архитектуре процессора, и поскольку на разных телефонах используются процессоры разной архитектуры, у Вас может возникнуть проблемы с переносимостью программы. По умолчанию NDK производит компиляцию для ARMv5TE. Когда Вы запускаете свое приложение на эмуляторе, а не на реальном устройстве, этот машинный код выполняется не напрямую, а через еще один эмулятор процессора.

Заключение

Ну вот собственно и все. Думаю теперь вам понятно, как работать с нативным кодом. Во многих случаях его применение оправдано, однако бездумное применеие нативного кода в своих проектах может оказаться губительным.

Источник

Почему стоит использовать Android NDK в вашем следующем проекте

Оригинал: Why should you need to pick Android NDK for your next project
Автор: Harigovind Thoyakkat
Дата публикации: 28 марта 2017 г.
Перевод: А.Панин
Дата перевода: 28 апреля 2017 г.

Android NDK (Native Development Kit) является очень популярным инструментарием, используемым для разработки приложений для мобильных устройств. Многие приложения из магазина приложений Android Market используют компоненты, разработанные с использованием языков программирования, отличных от Java, для достижения максимальной производительности. Исходя из этого NDK является инструментарием, помогающим разработчикам создавать компоненты для своих приложений с использованием компилируемых языков программирования для различных целей, начиная с достижения оптимальной производительности и заканчивая упрощением используемого кода.

Для чего и как используется бинарный код

Мы все знаем о том, что процесс разработки приложений для Android тесно связан с использованием языка программирования Java, а также о том, что использование данного языка программирования значительно упрощает жизнь разработчиков, ведь они могут использовать элегантную объектно-ориентированную модель Java. Приложения или алгоритмы, реализованные на языке Java, преобразуются в специальный байткод, который выполняется аналогичным образом на всех поддерживаемых платформах. При этом виртуальная машина Java или JVM (Java Virtual Machine) ответственная за JIT-компиляцию и исполнение байткода Java, доступна практически для всех существующих платформ, начиная с мэйнфреймами и заканчивая мобильными телефонами.

Однако, в случае системы Android, которая используется главным образом на смартфонах и планшетных компьютерах, ключевым фактором становится достижение максимальной производительности приложения на используемом аппаратном обеспечении. Исходный код Java, как говорилось выше, предварительно преобразуется в байткод. Это именно тот байткод, который исполняется с небольшими отличиями на платформах, для которых доступна виртуальная машина Java. В конце концов все приложение исполняется в рамках виртуальной машины на устройстве, работающем под управлением Android.

Что касается разработки приложений для Android, описанный выше фактор является незначительным недостатком. Но программирование на языке Java может оказаться достаточно сложным ввиду постоянного усложнения кода и затруднения его понимания. Более того, использование мультиплатформенного байткода и виртуальной машины обуславливает значительные затраты вычислительных ресурсов устройства.

Другим важным фактором, который требует внимания, является мультиплатформенный код. Если нам нужно создать программу для множества аппаратных платформ, мы можем переписать большую часть кода, относящегося к контроллеру и отображению, для каждой из платформ, что является не самым разумным решением. Но весь код, относящийся к контроллеру, должен быть обязательно портирован на языки C и C++, так, как практически все мобильные платформы поддерживают их; таким образом, если нам удастся реализовать логику в рамках библиотек на языках C и C++ и впоследствии использовать ее на нескольких платформах, нам удастся максимально сократить потери производительности приложения. В подобных случаях мы будем использовать код на языках C и C++ вместе с привычным кодом на языке Java или «мультиплатформенным кодом».

Использование Android NDK

Android NDK является инструментарием, позволяющим реализовывать части приложения для Android на таких компилируемых языках программирования, как C и C++ и содержит библиотеки для управления активностями и доступа к физическим компонентам устройства, таким, как различные сенсоры и дисплей.

Android NDK интегрирован с инструментами из набора компонентов для разработки программного обеспечения (Android SDK), а также с интегрированной средой разработки Android Studio или устаревшей средой разработки Eclipse ADT. Однако, NDK не может использоваться отдельно.

Принцип работы Android NDK

Мы можем использовать ключевое слово native для того, чтобы компилятор знал, что данный фрагмент реализован в рамках компилируемого кода. Например:

Весь компилируемый код исполняется посредством интерфейса под названием Java Native Interface (JNI), который позволяет связать друг с другом компоненты на языках Java и C/C++.

Установка и использование Android NDK в Ubuntu

Android NDK поставляется в формате самораспаковывающегося архива. По этой причине нам придется лишь установить бит исполнения и распаковать его:

В результате компоненты NDK будут сохранены в текущей рабочей директории.

Распаковка в ручном режиме

Пакет с компонентами архиватора 7-Zip доступен из официального репозитория Ubuntu и может быть установлен, к примеру, с помощью команды apt-get:

Установка с помощью Android Studio

Мы можем установить Android NDK с помощью компонента SDK Manager непосредственно из Android Studio.

Создание или импорт проекта с бинарными компонентами

После настройки Android Studio мы можем создать новый проект с поддержкой языков программирования C/C++. Однако, если нам понадобится добавить или импортировать существующий код на этих языках в проект Android Studio, мы будем вынуждены выполнить описанные ниже действия.

Для начала следует создать новые файлы исходного кода с использованием упомянутых языков программирования и добавить их в проект, открытый в Android Studio. Мы можем пропустить этот шаг, если в проекте уже имеются подобные файлы или нам нужно импортировать в него предварительно скомпилированную библиотеку.

После запуска приложения на устройстве или в эмуляторе мы сможем использовать функции различных интегрированных сред разработки, таких, как Android Studio, для его отладки.

Все это свидетельствует о важности Android NDK для разработчиков приложений для платформы Android. Например, данный набор программных компонентов позволяет создателям игровых движков лучше оптимизировать версии своих продуктов для Android, в результате чего они будут выдавать более впечатляющие графические эффекты, затрачивая на них меньше системных ресурсов.

Процесс создания простого приложения на основе Android NDK не связан с какими-либо сложностями. Однако, каждому разработчику следует уяснить один важный момент: набор программных компонентов Android NDK разрабатывался для использования в определенных случаях и не должен применяться при разработке любых приложений.

Android NDK может как помочь в процессе разработки приложения, так и максимально осложнить его. Не является тайной и то, что использование бинарного кода на платформе Android в некоторых случаях не приводит к заметному повышению производительности приложения (хотя в большинстве случаев его производительность все же повышается), но при этом оно в любом случае усложняет его код. Обычно повышение производительности приложений достигается благодаря задействованию кода со специфичными для используемого центрального процессора инструкциями. Но в общем случае рекомендуется использовать NDK лишь тогда, когда производительность приложения является критически важным параметром, а не тогда, когда разработчику удобнее писать код на языках C/C++.

В качестве заключения следует сказать о том, что не существует незыблемых правил, регламентирующих возможные случаи использования NDK, поэтому вам всегда стоит обращаться к своими знаниям, опыту и интуиции.

Источник

Как начать работу с Native Development Kit от Android

С запуском Android Studio 2.2 разработка приложений для Android, содержащих код на C ++, стала проще, чем когда-либо. В этом уроке я покажу вам, как использовать набор Native Development Kit для Android, который обычно называют NDK, для создания собственной библиотеки C ++, функции которой доступны для классов Java.

Предпосылки

Чтобы иметь возможность следовать этому руководству, вам понадобится следующее:

1. Зачем писать собственный код?

Как правило, вы должны разработать приложение для Android, используя только Java. Добавление кода на C ++ значительно увеличивает его сложность и снижает его переносимость. Тем не менее, вот несколько причин, по которым вы все равно хотите это сделать:

2. Создание нового проекта

В Android Studio 2.2 или выше мастер создания проектов позволяет быстро создавать новые проекты, поддерживающие код на C ++.

Начните с запуска Android Studio и нажмите кнопку Start a new Android Studio project на экране приветствия. На следующем экране дайте вашему приложению осмысленное имя и проверьте поле Include C ++ Support.

На экране создания активности мастера выберите параметр Add No Activity. На последнем экране мастера убедитесь, что для значения поля C ++ Standard установлено значение Toolchain Default и нажмите кнопку Finish.

Android NDK и инструменты, от которых он зависит, по умолчанию не установлены. Поэтому, как только проект будет сгенерирован, вы увидите ошибку, которая выглядит так:

Чтобы исправить ошибку, откройте Tools > Android > SDK Manager и перейдите на вкладку SDK Tools.

В списке доступных инструментов разработчика выберите CMake и NDK и нажмите кнопку Apply.

После завершения установки перезапустите Android Studio.

3. Создание собственной библиотеки

Проект Android Studio, который поддерживает C ++, имеет дополнительный каталог исходного кода cpp. Как вы могли догадаться, все файлы и библиотеки C ++ должны быть размещены внутри него. По умолчанию в каталоге есть файл native-lib.cpp. Пока что мы напишем весь наш код на C ++ внутри него.

Начните с добавления в файл директив include :

Имена функций C ++, доступные через JNI, должны иметь следующий формат:

Кроме того, вы должны указать видимость функции. Вы можете сделать это, используя макрос JNIEXPORT. По соглашению, большинство разработчиков также включают макрос JNICALL в определении функции, хотя в настоящее время он не служит никакой цели в Android.

На этом этапе наш код на C ++ готов.

4. Использование нативной библиотеки

В появившемся диалоговом окне назовите действие MainActivity. Убедившись, что опция Launcher Activity отмечена, нажмите кнопку Finish.

Чтобы иметь возможность использовать С++ функцию calculateArea() внутри действия, вы должны объявить ее как native метод.

Если вы запустите приложение, вы сможете увидеть следующий вывод в окне logcat:

Заключение

В этом уроке вы узнали, как создать собственную C ++-библиотеку и использовать ее в приложении для Android. Стоит отметить, что собственный процесс сборки по умолчанию генерирует отдельный .so-файл для каждой архитектуры процессора, поддерживаемой NDK. Поэтому вы можете быть уверены, что ваше приложение будет работать на большинстве Android-устройств без каких-либо проблем.

Чтобы узнать больше об Android NDK, я предлагаю вам обратиться к руководству NDK.

И ознакомьтесь с некоторыми нашими другими учебниками и курсами по разработке Android!

Фоновый звук в Android с MediaSessionCompat

Сделайте снимки с помощью своего приложения для Android

Источник