使用 Android Studio 2.2 和 CMake 在 Android 中编译和使用依赖于 ABI 的可执行二进制文件

Posted 2023-02-23

【中文标题】使用 Android Studio 2.2 和 CMake 在 Android 中编译和使用依赖于 ABI 的可执行二进制文件

【英文标题】：Compile and use ABI-dependent executable binaries in Android with Android Studio 2.2 and CMake

【发布时间】：2016-12-19 10:17:03

【问题描述】：

我正在通过稳定的 gradle (http://tools.android.com/tech-docs/external-c-builds) 通过 CMake 测试新的 Android Studio C/C++ 构建。

在我的应用中，一个已经 root 的设备需要使用我在 Android Studio 中编译的依赖于 ABI 的二进制文件。

当我尝试用

编译标准库时

add_library(mylib SHARED mylib.c)

它会自动编译并复制到 APK 的 lib/[ABI] 文件夹中（例如 /lib/armeabi/mylib.so），但如果我使用以下命令编译可执行二进制文件：

add_executable(mybinary mybinary.cpp)

二进制文件在 build 文件夹中正确生成：

app/build/intermediates/cmake/debug/lib/armeabi/mybinary
app/build/intermediates/cmake/debug/lib/x86_64/mybinary 
...

但它们似乎没有被复制到 apk 中的任何地方。

处理这种需求的正确方法是什么？ gradle-task 是要走的路吗？

build.gradle：

apply plugin: 'com.android.application'

android 
    compileSdkVersion 24
    buildToolsVersion "24.0.1"
    defaultConfig 
        applicationId "com.my.app"
        minSdkVersion 10
        targetSdkVersion 24
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild 
            cmake 
                cppFlags ""
            
        
    
    buildTypes 
        release 
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        
    
    externalNativeBuild
        cmake
            path "CMakeLists.txt"
        
    

    defaultConfig 
        externalNativeBuild 
            cmake 
                targets "
                arguments "-DANDROID_TOOLCHAIN=clang", "-DANDROID_PLATFORM=android-21"
                cFlags "-DTEST_C_FLAG1", "-DTEST_C_FLAG2"
                cppFlags "-DTEST_CPP_FLAG2", "-DTEST_CPP_FLAG2"
                abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi', 'armeabi-v7a'
            
        
    


dependencies 
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', 
        exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
    )
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:24.1.1'
    compile 'com.android.support:design:24.1.1'
    compile 'com.android.support:recyclerview-v7:24.1.1'
    compile 'eu.chainfire:libsuperuser:1.0.0.201607041850'

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)

add_executable(mybinary $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR/mybinary.cpp)
target_link_libraries( mybinary libcustom)
target_include_directories (mybinary PUBLIC $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR)

mybinary.cpp

#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[]) 

    string hello = "Hello from C++";
    cout << "Message from native code: " << hello << "\n";

    return EXIT_SUCCESS;

应用应如何与 mybinary 交互：

import eu.chainfire.libsuperuser.Shell;
...
Shell.SU.run("/path/to/mybinary");

【问题讨论】：

Building executables for Android shell

【参考方案1】：

好的，我找到了一个看起来很舒服的解决方案，但可能还有更合适的方法；

CMakeLists.txt 默认放置在 myAppProject/app 中，所以我在 CMakeLists.txt 中添加了这一行：

set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH      "$CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR/src/main/assets/$ANDROID_ABI")

完整的应用程序/CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)

# set binary output folder to Android assets folder
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH      "$CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR/src/main/assets/$ANDROID_ABI")

add_subdirectory (src/main/cpp/mylib)
add_subdirectory (src/main/cpp/mybinary)

完整的app/src/main/cpp/mybinary/CMakeLists.txt：

add_executable(mybinary $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR/mybinary.cpp)
# mybinary, in this example, has mylib as dependency
target_link_libraries( mybinary mylib)
target_include_directories (mybinary PUBLIC $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR)

完整的app/src/main/cpp/mylib/CMakeLists.txt：

add_library( # Sets the name of the library.
             mylib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             # Associated headers in the same location as their source
             # file are automatically included.
             $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR/mylib.cpp )

target_include_directories (mylib PUBLIC $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR)

这样做，任何可执行二进制文件都会直接编译到 assets 文件夹中，在名为目标 ABI 的子文件夹中，例如：

assets/armeabi/mybinary
assets/x86_64/mybinary
... 

为了在应用程序中使用正确的二进制文件，应选择正确的二进制文件：

String abi;
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) 
    abi = Build.SUPPORTED_ABIS[0];
 else 
    //noinspection deprecation
    abi = Build.CPU_ABI;

String folder;
if (abi.contains("armeabi-v7a")) 
    folder = "armeabi-v7a";
 else if (abi.contains("x86_64")) 
    folder = "x86_64";
 else if (abi.contains("x86")) 
    folder = "x86";
 else if (abi.contains("armeabi")) 
    folder = "armeabi";

...
AssetManager assetManager = getAssets();
InputStream in = assetManager.open(folder+"/" + "mybinary");

然后，应该将二进制文件从具有正确执行权限的资产文件夹中复制出来：

OutputStream out = context.openFileOutput("mybinary", MODE_PRIVATE);
long size = 0;
int nRead;
while ((nRead = in.read(buff)) != -1) 
    out.write(buff, 0, nRead);
    size += nRead;

out.flush();
Log.d(TAG, "Copy success: " +  " + size + " bytes");
File execFile = new File(context.getFilesDir()+"/mybinary");
execFile.setExecutable(true);

就是这样！

更新： gradle.build 文件：

apply plugin: 'com.android.application'

android 
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "25"
    defaultConfig 
        applicationId "com.myapp.example"
        minSdkVersion 10
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild 
            cmake 
                cppFlags ""
            
        
    
    buildTypes 
        release 
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        
    
    externalNativeBuild 
        cmake 
            path "CMakeLists.txt"
        
    

    defaultConfig 
        externalNativeBuild 
            cmake 
                targets "mylib", "mybinary"
                arguments "-DANDROID_TOOLCHAIN=clang"
                cFlags "-DTEST_C_FLAG1", "-DTEST_C_FLAG2"
                cppFlags "-DTEST_CPP_FLAG2", "-DTEST_CPP_FLAG2"
                abiFilters 'armeabi', 'armeabi-v7a', 'x86', 'x86_64'
            
        
    


dependencies 
    compile fileTree(include: ['*.jar'], dir: 'libs')
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', 
        exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
    )
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.0.0'
    compile 'com.android.support:design:25.0.0'
    compile 'com.android.support:recyclerview-v7:25.0.0'
    compile 'com.android.support:cardview-v7:25.0.0'
    compile 'eu.chainfire:libsuperuser:1.0.0.201607041850'

【讨论】：

那太好了。为什么要这样打扰它？使用共享库，机制已经存在，只需使用 loadlibrary() 来加载和使用。

我的资产文件夹中没有任何构建文件，只有创建的空目录

如果我没记错的话，前段时间有一个 Gradle 更新给了我一个类似的问题；我已经用应用程序的 build.gradle 文件更新了答案，请特别注意“defaultConfig”部分。

原来的 gradle.build（作为整个项目）要复杂很多，所以我删掉了不必要的部分。无论如何，我已经再次更新了答案，以更好地反映我的实际 CMakeLists 配置。查看 3 个 CMakeLists.txt 文件。但是，您是否在 gradle 构建文件中明确设置了“目标”？

我贴了一个示例代码：github.com/kangear/HelloJniExe/commit/…

【参考方案2】：

将可执行文件输出到 Android Gradle 插件期望库的位置：

set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "$CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY")

让插件误以为您的可执行文件是共享对象：

add_executable(i_am_an_executable<b>.so</b> main.c)

检查 APK：

$ 7z l build/outputs/apk/app-debug.apk lib/ [2:08:56]
   日期时间属性大小压缩名称
-------- ----- ------------ ------------ -- ----------------------
                    ..... 9684 4889 lib/armeabi/i_am_an_executable.so
                    ..... 6048 1710 lib/arm64-v8a/i_am_an_executable.so
                    ..... 9688 4692 lib/armeabi-v7a/i_am_an_executable.so
                    ..... 5484 1715 lib/x86/i_am_an_executable.so
                    ..... 6160 1694 lib/x86_64/i_am_an_executable.so

访问并运行您的可执行文件；它位于context.getApplicationInfo().nativeLibraryDir。

这样做的缺点是您不能将 android:extractNativeLibs 设置为 false — 我不知道有什么方法可以从应用程序内访问 APK 中的 lib/。

【讨论】：

使用 getResources().getAssets().openNonAssetFd() 打开嵌入的二进制文件，以便您自己提取。不要强制 Android 提取您的库。

不是'add_executable'来创建命令行程序而不是共享库吗？为什么命名为'i_am_an_executable.so'