CMake使用,比传统jni调用更方便的方式

发布于:2023-01-09 ⋅ 阅读:(554) ⋅ 点赞:(0)

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CMake简单使用

Cmake的常用指令配置以及高级用法


CMake简单使用

AS已经支持CMake编译工具,可以用于编译C/C++文件,增强了Android调用jni代码的便捷性。相比于之前繁杂的ndk配置方式,cmake较为简单方便。

1.环境配置

    在SDK Tools里选择 CMAKE/LLDB/NDK点击OK 安装这些插件.

2.建立CMakeLists.txt文件

  在Project 目录下,右键app或者其他module文件根目录,点击Add C++ to Module,

选择create CMakeLists.txt at the following loaction,具体路径自行选择

 

 

  选择路径点ok后,会在选择路径下生成CMakeLists.txt以及myallstudy.cpp

3.创建一个TestCMake类(放到自己要用的包下面,不用放在固定位置)

 

class TestCMake {
    companion object {
        init {
            System.loadLibrary("myallstudy")
        }

        external fun getStr(str: String?): String?
    }

}

上面getStr方法会报红,点Create JNI function for...选择对应c++file,即可生成c++的方法实现

 生成实现如下

 在c++里面写上自己的实现方法

return env->NewStringUTF("Hello From CMake");

然后再需要调用的地方调用即可

 

Cmake的常用指令配置以及高级用法

CMake 的基本语法规则
使用星号 # 作为注释;
变量使用 ${} 方式取值,但是在 IF 控制语句中是直接使用变量名;
指令名(参数1 参数2 …),其中参数之间使用空格或分号隔开;
指令与大小写无关,但参数和变量是大小写相关的;
CMake 的常用指令
注:指令与大小写无关,官方建议使用大写,不过 Android 的 CMake 指令是小写的,下面为了便于阅读,采取小写的方式。

project 指令
语法:project( [CXX] [C] [Java])
这个指令是定义工程名称的,并且可以指定工程支持的语言(当然也可以忽略,默认情况表示支持所有语言),不是强制定义的。例如:project(HELLO)
定义完这个指令会隐式定义了两个变量:
<projectname>_BINARY_DIR和<projectname>_SOURCE_DIR
由上面的例子也可以看到,MESSAGE 指令有用到这两个变量;

另外 CMake 系统还会预定义了 PROJECT_BINARY_DIR 和 PROJECT_SOURCE_DIR 变量,它们的值和上面两个的变量对应的值是一致的。不过为了统一起见,建议直接使用PROJECT_BINARY_DIR 和PROJECT_SOURCE_DIR,即使以后修改了工程名字,也不会影响两个变量的使用。

set指令
语法:set(VAR [VALUE])

这个指令是用来显式地定义变量,多个变量用空格或分号隔开

例如:set(SRC_LIST main.c test.c)

注意,当需要用到定义的 SRC_LIST 变量时,需要用v a r 的 形 式 来 引 用 , 如 : {var}的形式来引用,如:var的形式来引用,如:{SRC_LIST}
不过,在 IF 控制语句中可以直接使用变量名。

message 指令
语法:message([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message to display” … )
这个指令用于向终端输出用户定义的信息,包含了三种类型:
SEND_ERROR,产生错误,生成过程被跳过;
STATUS,输出前缀为—-的信息;(由上面例子也可以看到会在终端输出相关信息)
FATAL_ERROR,立即终止所有 CMake 过程;

add_executable 指令
语法:add_executable(executable_file_name [source])
将一组源文件 source 生成一个可执行文件。 source 可以是多个源文件,也可以是对应定义的变量
如:add_executable(hello main.c)

cmake_minimun_required(VERSION 3.4.1)
用来指定 CMake 最低版本为3.4.1,如果没指定,执行 cmake 命令时可能会出错

add_subdirectory 指令
语法:add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
这个指令用于向当前工程添加存放源文件的子目录,并可以指定中间二进制和目标二进制存放的位置。EXCLUDE_FROM_ALL参数含义是将这个目录从编译过程中排除。

另外,也可以通过 SET 指令重新定义 EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 LIBRARY_OUTPUT_PATH 变量来指定最终的目标二进制的位置(指最终生成的 hello 或者最终的共享库,不包含编译生成的中间文件)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

add_library 指令
语法:add_library(libname [SHARED | STATIC | MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] [source])
将一组源文件 source 编译出一个库文件,并保存为 libname.so (lib 前缀是生成文件时 CMake自动添加上去的)。其中有三种库文件类型,不写的话,默认为 STATIC:

SHARED: 表示动态库,可以在(Java)代码中使用 System.loadLibrary(name) 动态调用;
STATIC: 表示静态库,集成到代码中会在编译时调用;
MODULE: 只有在使用 dyId 的系统有效,如果不支持 dyId,则被当作 SHARED 对待;
EXCLUDE_FROM_ALL: 表示这个库不被默认构建,除非其他组件依赖或手工构建
#将compress.c 编译成 libcompress.so 的共享库
add_library(compress SHARED compress.c)

add_library 命令也可以用来导入第三方的库:

add_library(libjpeg SHARED IMPORTED)
1
导入库后,当需要使用 target_link_libraries 链接库时,可以直接使用该库

find_library 指令
语法:find_library( name1 path1 path2 …)
VAR 变量表示找到的库全路径,包含库文件名 。例如:

find_library(libX  X11 /usr/lib)
find_library(log-lib log)  #路径为空,应该是查找系统环境变量路径

set_target_properties 指令
语法: set_target_properties(target1 target2 … PROPERTIES prop1 value1 prop2 value2 …)
这条指令可以用来设置输出的名称(设置构建同名的动态库和静态库,或者指定要导入的库文件的路径),对于动态库,还可以用来指定动态库版本和 API 版本。
如,set_target_properties(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME “hello”)
设置同名的 hello 动态库和静态库:

set_target_properties(hello PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)
set_target_properties(hello_static PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

指定要导入的库文件的路径

add_library(jpeg SHARED IMPORTED)
#注意要先 add_library,再 set_target_properties
set_target_properties(jpeg PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}/libjpeg.so)

设置动态库 hello 版本和 API 版本:
set_target_properties(hello PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)

和它对应的指令:
get_target_property(VAR target property)
如上面的例子,获取输出的库的名字

get_target_property(OUTPUT_VALUE hello_static OUTPUT_NAME)
message(STATUS "this is the hello_static OUTPUT_NAME:"${OUTPUT_VALUE})

include_directories 指令
语法:include_directories([AFTER | BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2…)
这个指令可以用来向工程添加多个特定的头文件搜索路径,路径之间用空格分割,如果路径中包含了空格,可以使用双引号将它括起来,默认的行为是追加到当前的头文件搜索路径的
后面。

target_link_libraries 指令
语法:target_link_libraries(target library <debug | optimized> library2…)
这个指令可以用来为 target 添加需要的链接的共享库,同样也可以用于为自己编写的共享库添加共享库链接。
如:

#指定 compress 工程需要用到 libjpeg 库和 log 库
target_link_libraries(compress libjpeg ${log-lib})
1
2
同样,link_directories(directory1 directory2 …) 可以添加非标准的共享库搜索路径。

file 指令
CMake 中通过 file 来实现文件操作,包括文件读写、下载文件、文件重命名等

# 文件重命名
file(RENAME "test.txt" "new.txt")

# 文件下载
# 把文件 URL 设定为变量
set(var "http://img.zcool.cn/community/0117e2571b8b246ac72538120dd8a4.jpg")

# 使用 DOWNLOAD 下载
file(DOWNLOAD ${var} "/Users/glumes/CLionProjects/HelloCMake/image.jpg")

在文件的操作中,还有两个很重要的指令 GLOB 和 GLOB_RECURSE 。

# GLOB 的使用
file(GLOB ROOT_SOURCE *.cpp)
# GLOB_RECURSE 的使用
file(GLOB_RECURSE CORE_SOURCE ./detail/*.cpp)

其中,GLOB 指令会将所有匹配 *.cpp 表达式的文件组成一个列表,并保存在 ROOT_SOURCE 变量中。

而 GLOB_RECURSE 指令和 GLOB 类似,但是它会遍历匹配目录的所有文件以及子目录下面的文件。

使用 GLOB 和 GLOB_RECURSE 有好处,就是当添加需要编译的文件时,不用再一个一个手动添加了,同一目录下的内容都被包含在对应变量中了,但也有弊端,就是新建了文件,但是 CMake 并没有改变,导致在编译时也会重新产生构建文件,要解决这个问题,就是动一动 CMake,让编译器检测到它有改变就好了。

还有其他 list、install 、find_ 指令和控制指令等就不介绍了,详细可以查看手册。

CMake 的常用变量
变量引用方式
使用 ${} 进行变量的引用。不过在 IF 等语句中,可以直接使用变量名而不用通过 ${} 取值

自定义变量的方式
主要有隐式定义和显式定义两种。隐式定义,如 PROJECT 指令会隐式定义_BINARY_DIR 和 _SOURCE_DIR
而对于显式定义就是通过 SET 指令来定义。如:set(HELLO_SRC main.c)

CMake 常用变量
1)CMAKE_BINARY_DIR, PROJECT_BINARY_DIR, _BINARY_DIR
这三个变量指代的内容都是一样的,如果是 in-source 编译,指的是工程顶层目录,如果是 out-of-source 编译,指的是工程编译发生的目录。
2)CMAKE_SOURCE_DIR, PROJECT_SOURCE_DIR, _SOURCE_DIR
这三个变量指代的内容也是一样的,不论哪种编译方式,都是工程顶层目录。 当前工程的Cmake路径
3)CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR
当前处理的 CMakeLists.txt 所在的路径 当前CMake文件所在的文件夹路径
4)CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR
如果是 in-source 编译,它跟 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 一致,如果是 out-of-source 编译,指的是 target 编译目录。
使用 ADD_SUBDIRECTORY(src bin)可以修改这个变量的值;
而使用 SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH < 新路径>) 并不会对这个变量造成影响,它仅仅修改了最终目标文件存放的路径。
5)CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
输出调用这个变量的 CMakeLists.txt 的完整路径
6)CMAKE_CURRENT_LIST_LINE
输出这个变量所在的行
7)CMAKE_MODULE_PATH
这个变量用来定义自己的 CMake 模块所在的路径。如果你的工程比较复杂,有可能会自己
编写一些 cmake 模块,这些 cmake 模块是随你的工程发布的,为了让 cmake 在处理
CMakeLists.txt 时找到这些模块,你需要通过 SET 指令,将自己的 cmake 模块路径设
置一下。
比如 SET(CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake)
这时候你就可以通过 INCLUDE 指令来调用自己的模块了。
8)EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 LIBRARY_OUTPUT_PATH
分别用来重新定义最终结果的存放目录,前面我们已经提到了这两个变量。
9)PROJECT_NAME
返回通过 PROJECT 指令定义的项目名称。
Android CMake 的使用
CMakeList.txt 的编写
再回归到 Android NDK 开发中 CMake 的使用,先看一个系统生成的 NDK 项目的 CMakeLists.txt 的配置:( 去掉原有的注释)

#设置编译 native library 需要最小的 cmake 版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
#将指定的源文件编译为名为 libnative-lib.so 的动态库
add_library(native-lib SHARED src/main/cpp/native-lib.cpp)
#查找本地 log 库
find_library(log-lib log)
#将预构建的库添加到自己的原生库
target_link_libraries(native-lib ${log-lib} )
复杂一点的 CMakeLists,这是一个本地使用 libjpeg.so 来做图片压缩的项目

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

#设置生成的so动态库最后输出的路径
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI})

#指定要引用的libjpeg.so的头文件目录
set(LIBJPEG_INCLUDE_DIR src/main/cpp/include)
include_directories(${LIBJPEG_INCLUDE_DIR})

#导入libjpeg动态库 SHARED;静态库为STATIC
add_library(jpeg SHARED IMPORTED)
#对应so目录,注意要先 add_library,再 set_target_properties)
set_target_properties(jpeg PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs/${ANDROID_ABI}/libjpeg.so)

add_library(compress SHARED src/main/cpp/compress.c)

find_library(graphics jnigraphics)
find_library(log-lib log)
#添加链接上面个所 find 和 add 的 library
target_link_libraries(compress jpeg ${log-lib} ${graphics})

配置 Gradle
简单的配置如下,至于 cppFlags 或 cFlags 的参数有点复杂,一般设置为空或不设置也是可以的,这里就不过多介绍了

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "25.0.3"

    defaultConfig {
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        externalNativeBuild {
            cmake {
                // Passes optional arguments to CMake.
                arguments "-DANDROID_ARM_NEON=TRUE", "-DANDROID_TOOLCHAIN=clang"
                // Sets optional flags for the C compiler.
                cFlags "-D_EXAMPLE_C_FLAG1", "-D_EXAMPLE_C_FLAG2"
                // Sets a flag to enable format macro constants for the C++ compiler.
                cppFlags "-D__STDC_FORMAT_MACROS"
                //生成.so库的目标平台
                abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi', 'armeabi-v7a',
                   'arm64-v8a'
            }
        }
    }
      //配置 CMakeLists.txt 路径
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}
 

 

 

 


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