使用AndroidStudio编译NDK的方法及错误解决方案

2016年4月1日更新：

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2015年12月14日更新：
这些内容均是在AndroidStudio出现之前整理总结的，那时候eclipse的ADT bundle盛行，只有intelij IDEA带的插件开发Android应用程序，但是个人不喜欢用eclipse，所以尽管带插件的intelij IDEA有很多蹩脚和不足之处，依然觉得比eclipse好过百倍（个人喜好，不喜勿喷），还是坚持用了下来，现在的AndroidStudio版本比之前强百倍，但是NDK这块的支持依然不敢苟同，毕竟是超越不了VS，所以也在那个时候独创了VS编译NDK的方法（其实也是奇技淫巧啦~），编程效率也是极高的，下面的篇幅如果看不懂可以不用再看，直接点传送门《Windows下Android NDK开发的几种方法总结》参考第三个方法“三、结合方法一和方法二，配合使用vs2005和ndk-build.cmd”即可。

以下是原文

参考资料：

【android ndk】macos环境下Android Studio中利用gradle编译jni模块及配置：http://demo.netfoucs.com/ashqal/article/details/21869151
ANDROID STUDIO, GRADLE AND NDK INTEGRATION：http://ph0b.com/android-studio-gradle-and-ndk-integration/
Gradle Plugin User Guide：http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/user-guide
New Build System：http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system

实践证明：

0.4.2只有在gradle1.10版本下创建只包含AndroidLibrary模块的工程时才能正常编译，gradle1.9版本不可以。
0.4.6使用gradle1.10可以。
0.5.0无论是gradle1.10还是gradle1.11版本都可以生成so库。
0.5.5的不能编译NDK，无论是gradle1.10还是gradle1.11版本都不能生成so库，屙血尿脓。

下载AndroidStudio：

AndroidStudio的历史版本下载列表：http://tools.android.com/download/studio/canary

下载NDK：

下载链接：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html，注意NDK一定要r9+版本的，否则编译时会出现如下错误：

Execution failed for task ':hellojni:compileDebugNdk'.
> com.android.ide.common.internal.LoggedErrorException: Failed to run command:
D:\ndk\ndk-build.cmd NDK_PROJECT_PATH=null APP_BUILD_SCRIPT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\Android.mk APP_PLATFORM=android-19 NDK_OUT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\obj NDK_LIBS_OUT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\lib APP_ABI=armeabi,armeabi-v7a
Error Code:
2
Output:
D:/ndk/build/core/setup-app.mk:63: *** Android NDK: Aborting    .  Stop.

下载gradle：

gradle-1.9-all.zip：http://download.csdn.net/detail/xxhongdev/6834859
gradle-1.10-all.zip：http://download.csdn.net/detail/xinghuacheng/7026815
gradle-1.11-all.zip：http://download.csdn.net/detail/d1387968/7097249

通过“AndroidStudio历史版本下载列表”下载的历史版本通常是绿色的压缩包，可以直接解压缩使用，但是不包含SDK，需要额外下载SDK，由于之前下载了ADT(版本：adt20131030)，所以后面直接使用ADT目录下的SDK。通过http://developer.android.com/sdk/installing/studio.html首页下载的AndroidStudio为安装版本，包含了SDK，可以下载后直接安装，首次使用创建项目会比较慢，可以参考“AndroidStudio创建项目时一直处于building“project name”gradle project info的解决办法”来解决。

创建项目：

运行AndroidStudio后，创建新项目，新项目会有一个默认的Module，这里项目名称为JNIDemo，Module为app。



然后通过向导完成项目的创建。

AndroidStudio还是非常慢的，长时间处于这种状态：



经过漫长的等待后终于完成项目的创建，然后在这个项目下创建一个Module，New Module->Android Library：



不勾选“Create activity”然后点击“Finish”完成创建，此时项目结构如图：



app和hellojni均为JNIDemo下的两个Module，这里把hellojni作为生成so库的NDK开发层，把app作为调用so库的APK引用开发层。

在hellojni模块的src/main下创建jni目录，并在jni目录下新建文件main.cpp，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <jni.h>
#include <assert.h>
#include <sys/types.h>
#include <android/log.h>

#define LOG_TAG "Hellojni"
#define LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

//注册native api的类#define JNIREG_CLASS "com/example/test9/app/MainActivity"

extern "C" {
JNIEXPORT void msg(JNIEnv *env, jobject  clazz, jstring str);
};

//jstring to char* char* jstringTostring(JNIEnv* env, jstring jstr)
{
char* rtn = NULL;
jclass clsstring = env->FindClass("java/lang/String");
jstring strencode = env->NewStringUTF("utf-8");
jmethodID mid = env->GetMethodID(clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
jbyteArray barr= (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jstr, mid, strencode);
jsize alen = env->GetArrayLength(barr);
jbyte* ba = env->GetByteArrayElements(barr, JNI_FALSE);
if (alen > 0)
{
rtn = (char*)malloc(alen + 1);
memcpy(rtn, ba, alen);
rtn[alen] = 0;
}
env->ReleaseByteArrayElements(barr, ba, 0);
return rtn;
}

JNIEXPORT void msg(JNIEnv *env, jobject  clazz, jstring str)
{
char *pszstr = NULL;

pszstr = jstringTostring(env, str);
LOGI("%s", pszstr);
free(pszstr);
}

/**
* Table of methods associated with a single class.
*/static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "msg", "(Ljava/lang/String;)V", (void*)msg},
};

/*
* Register native methods for all classes we know about.
*/static int registerNativeMethods(JNIEnv* env)
{
int nError = 0;
jclass clazz = NULL;

clazz = env->FindClass(JNIREG_CLASS);
if (clazz == NULL) {
LOGE("clazz is null");
return JNI_FALSE;
}

nError = env->RegisterNatives(clazz, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]) );
if ( nError < 0 ) {
LOGE("RegisterNatives error: %d num: %d",nError, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]) );
return JNI_FALSE;
}

return JNI_TRUE;
}

/*
* Set some test stuff up.
*
* Returns the JNI version on success, -1 on failure.
*/
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;

if(vm->GetEnv((void**) &env,JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK){
return -1;
}
assert(env != NULL);

if (!registerNativeMethods(env)) {
LOGE("registerNativeMethods failed");
return -1;
}

/* success -- return valid version number */
result = JNI_VERSION_1_6;

return result;
}

这里只导出一个msg函数打印传递进来的字符串，仅作测试。再在jni目录下新建一个empty.cpp文件，内容为空，这个是为了解决NDK的bug所作的，以防编译出错。

打开local.properties，设置正确的SDK路径和NDK路径：

sdk.dir=D\:/adt20131030/sdk
ndk.dir=D\:/ndk

打开项目gradle/wrapper目录下的gradle-wrapper.properties文件，修改：

#Wed Apr 10 15:27:10 PDT 2013
distributionBase=GRADLE_USER_HOME
distributionPath=wrapper/dists
zipStoreBase=GRADLE_USER_HOME
zipStorePath=wrapper/dists
distributionUrl=http\://services.gradle.org/distributions/gradle-1.9-all.zip

为：

#Wed Apr 10 15:27:10 PDT 2013
distributionBase=GRADLE_USER_HOME
distributionPath=wrapper/dists
zipStoreBase=GRADLE_USER_HOME
zipStorePath=wrapper/dists
distributionUrl=http\://services.gradle.org/distributions/gradle-1.10-all.zip

并打开项目根目录下的build.gradle文件，修改：

// Top-level build file where you can add configuration options common to all sub-projects/modules.
buildscript {
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:0.7.+'
}
}

allprojects {
repositories {
mavenCentral()
}
}

为（指定使用gradle1.10则修改为0.9.+，指定使用gradle1.11则修改为0.9.2）：

// Top-level build file where you can add configuration options common to all sub-projects/modules.
buildscript {
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:0.9.+'
}
}

allprojects {
repositories {
mavenCentral()
}
}

解释：参考http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system知道

0.7.0
Requires Gradle 1.9
Requires Studio 0.4.0

0.9.0
Compatible with Gradle 1.10 and 1.11
Using Gradle 1.11 requires Android Studio 0.5.0

如果配置的是0.7.+则默认使用gradle1.9，如果设置为0.9.+则默认使用gradle1.10。

另外还需要注意的是gradle1.9下没有buildTypes标签，需要将debug、release标签直接放在android标签内，在gradle1.10下debug、release需要放在buildTypes标签内，buildTypes在android内。这里hellojni配置的build.gradle文件内容如下：

assert gradle.gradleVersion >= "1.10"

apply plugin: 'android-library'

android {
compileSdkVersion 19
buildToolsVersion "19.0.3"

defaultConfig {
minSdkVersion 8
targetSdkVersion 16
versionCode 1
versionName "1.0"
}

buildTypes {
release {
runProguard false
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.txt'
ndk {
moduleName "hellojni"
abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"
}
}

debug {
ndk {
moduleName "hellojni"
//stl "stlport_shared"
ldLibs "log", "z", "m"
//cFlags "-Wall -Wextra -I " + projectDir + "/src/main/jni/include"
abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"
}
}
}

productFlavors {
x86 {
versionCode Integer.parseInt("6" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "x86"
}
}
mips {
versionCode Integer.parseInt("4" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "mips"
}
}
armv7 {
versionCode Integer.parseInt("2" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "armeabi-v7a"
}
}
arm {
versionCode Integer.parseInt("1" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a"
}
}
fat
}
}

dependencies {
compile 'com.android.support:appcompat-v7:19.+'
compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
}

然后选择hellojni项目右键“Make Module hellojni”，等待一段时间后会在项目下生成build-ndk目录，目录下会有一些不同版本的so库文件生成，如图：



注意这里的Android.mk文件每次编译都会重新由工具自动生成，而非手动编辑的，我觉得这一点设计就比较差劲。例如如果想要使用log输出函数__android_log_print，需要添加“LOCAL_LDLIBS := -llog”，则在build.gradle文件中添加如下的配置：

debug {
ndk {
ldLibs "log"
}
}

由gradle根据配置再去生成Android.mk文件，最后再调用ndk进行编译。

右键工程选择Open Module Settings，选择Modules-app，打开Dependencies选项卡点击“+”号，选择Module dependency，在打开的对话框中选择hellojni。



但是测试发现设置依赖没有效果，如果直接编译app，hellojni并没有编译，仍需要手动编译hellojni。

调用native函数：

app项目中，在MainActivity类中声明native函数：

public native void msg(String str);

并添加静态代码加载hellojni库：

static {
System.loadLibrary("hellojni");
}

在MainActivity::onCreate中调用native函数打印一句log：

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
msg("MainActivity onCreate");
}

还需要将hellojni生成的so库文件打包进apk，仍需要配置build.gradle文件，添加：

task copyNativeLibs(type: Copy) {
from fileTree(dir: '../hellojni/build/ndk/arm/debug/lib', include: 'armeabi/*.so') into 'build/lib'
}
tasks.withType(Compile) {
compileTask -> compileTask.dependsOn copyNativeLibs
}
clean.dependsOn 'cleanCopyNativeLibs'
tasks.withType(com.android.build.gradle.tasks.PackageApplication) { pkgTask ->
pkgTask.jniFolders = [new File(buildDir, 'lib')]
}

参考：“Android Studio添加so库”http://blog.csdn.net/caesardadi/article/details/18264399
其中copyNativeLibs任务是从相对app的项目路径'../hellojni/build/ndk/arm/debug/lib'下复制所有armeabi子目录的so文件到本项目build目录下的lib目录中，执行效果：



这样最后打包生成的apk包才会包含有hellojni的so库文件。

测试：

编译运行app，apk安装完毕运行时输出log信息：

后面列出了可能出现的gradle错误以及解决方案，以供参考。

错误：

Execution failed for task ':hellojni:compileDebugNdk'.
> com.android.ide.common.internal.LoggedErrorException: Failed to run command:
D:\ndk\ndk-build.cmd NDK_PROJECT_PATH=null APP_BUILD_SCRIPT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\Android.mk APP_PLATFORM=android-19 NDK_OUT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\obj NDK_LIBS_OUT=F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\lib APP_ABI=armeabi,armeabi-v7a
Error Code:
2
Output:
make.exe: *** No rule to make target `F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\obj/local/armeabi/objs/jnimain/F_\androidstudio\test\hellojni\src\main\jni', needed by `F:\androidstudio\test\hellojni\build\ndk\debug\obj/local/armeabi/objs/jnimain/F_\androidstudio\test\hellojni\src\main\jni\hellojni.o'.  Stop.

解决方案：

这是NDK在Windows下一个bug，当只编译一个文件时出现，解决方法就是再添加一个空的文件即可。
原文见http://ph0b.com/android-studio-gradle-and-ndk-integration/：

This may come from a current NDK bug on Windows, when there is only one source file to compile. You only need to add one empty source to make it work again.

错误：

Could not determine the dependencies of task ':hellojni:compileArmDebugJava'.
> failed to find Build Tools revision 19.0.3

解决方案：
这个Build Tools是指“Android SDK Build-tools”，打开SDK Manager勾选相应版本（例如这里是19.0.3）安装即可。



错误：

FAILURE: Build failed with an exception.

* What went wrong:
Task 'assembleArmDebug' not found in project ':hellojni'. Some candidates are: 'assembleDebug'.

* Try:
Run gradle tasks to get a list of available tasks. Run with --stacktrace option to get the stack trace. Run with --info or --debug option to get more log output.

解决方案：
在android { }中添加：

productFlavors{
arm {
}
}

若有类似错误可以参考加入相应的标签：

productFlavors {
x86 {
versionCode Integer.parseInt("6" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "x86"
}
}
mips {
versionCode Integer.parseInt("4" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "mips"
}
}
armv7 {
versionCode Integer.parseInt("2" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "armeabi-v7a"
}
}
arm {
versionCode Integer.parseInt("1" + defaultConfig.versionCode)
ndk {
abiFilter "armeabi"
//abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a"
}
}
fat
}

错误：

Execution failed for task ':hellojni:compileDebugNdk'.
> java.io.IOException: Cannot run program "D:\ndk\ndk-build": CreateProcess error=193, %1 ??????Ч?? Win32 ??ó

解决方案：
在使用gradle1.9版本时遇到，使用gradle1.10版本来解决。

错误：

A problem occurred evaluating project ':app'.
> Could not create plugin of type 'AppPlugin'.

解决方案：
Don’t use latest Gradle (version 1.10), downgrade to 1.9。参考：http://blog.vyvazil.eu/tag/android-studio/
但是如果我们使用gradle1.9版本的话又会出现错误：

Execution failed for task ':hellojni:compileDebugNdk'.
> java.io.IOException: Cannot run program "D:\ndk\ndk-build": CreateProcess error=193, %1 ??????Ч?? Win32 ??ó

无论使用哪个版本都有问题，后来仔细查看了下'AppPlugin'这个错误是出现在‘app’模块上的而非‘hellojni’模块上，于是考虑新建工程项目并且只在该工程下建立一个库模块，不再创建app模块，如图：



这里不勾选“Create custom launcher icon”和“Create activity”，直接finish完成，其他配置参考前述，最后编译后可以生成so库文件：



错误：
这个错误忘记记录了囧

解决方案：
File-Settings-Gradle-Gradle VM options：-Xmx512m