Android Studio 2.1.2 で C++ ライブラリを作ってみた

2016-07: Android Studio の C++ 対応状況

Android Studio で新しいプロジェクトを作ると Gradle Plugin のバージョンは 2.1.2 、 Grade のバージョンは 2.10 になってる
1. Gradle の最新は 2.14.1
2. Gradle 2.11 以降のリリースノートでは特に Android や C++ に関する言及は無い: 2.14.1, 2.14, 2.13, 2.12, 2.11
Experimental Gradle Plugin に差し替えれば C++ をビルドできる
1. Google のサンプルでは gradle-experimental 0.7.0 を使ってるが、0.7.2 がリリースされてる
2. 2016-08-08: ソースはこれかな？
  1. チケットはこれかな？ (でも 2016 年のチケットが見当たらない...)
3. 2016-08-12: ソースはここからもダウンロードできるっぽい
従来の Glade Plugin と Experimental Plugin を混在させることができる
まだリリースされてない Android Studio 2.2 では Gradle ではなく ndk-build または CMake を使った C++ 開発を改善する
1. ndk-build: build.grade の externalNativeBuild で Android.mk を指定できる
2. cmake: build.grade の externalNativeBuild で CMakeLists.txt を指定できる
3. コンパイルオプションなども指定できる

方針

メインとなる Java コードに C++ を追加することを想定し
1. Java アプリは従来の Glade Plugin でビルド
2. C++ 用のライブラリモジュールを別に作って Experiment Gradle Plugin でビルド
Experimental Gradle Plugin の 0.7.2 を使ってみる
Gradle は 2.10 のまま

環境

Mac OS X 10.11.5 (英語)
Oracle JDK 1.8.0_91
Android Studio 2.1.2
Android NDK r12b

手順

Android Studio で Empty Activity の新しいプロジェクトを作成

./build.gradle に gradle-experimental を追加

// Top-level build file where you can add configuration options common to all sub-projects/modules.

buildscript {
    repositories {
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.1.2'
        classpath 'com.android.tools.build:gradle-experimental:0.7.2'

        // NOTE: Do not place your application dependencies here; they belong
        // in the individual module build.gradle files
    }
}

allprojects {
    repositories {
        jcenter()
    }
}

task clean(type: Delete) {
    delete rootProject.buildDir
}

新しい Android Library モジュールを作成

./app/build.gradle にライブラリモジュールへの依存を追加 (compile project)

    apply plugin: 'com.android.application'

    android {
        compileSdkVersion 24
        buildToolsVersion "24.0.0"

        defaultConfig {
            applicationId "jp.kenichi.androidapp04"
            minSdkVersion 15
            targetSdkVersion 24
            versionCode 1
            versionName "1.0"
        }
        buildTypes {
            release {
                minifyEnabled false
                proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
            }
        }
    }

    dependencies {
        compile project(':mylibrary')
        compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
        testCompile 'junit:junit:4.12'
        compile 'com.android.support:appcompat-v7:24.0.0'
    }

./mylibrary/build.gradle を gradle-experimental 用に書き換え

    apply plugin: 'com.android.model.library'

    model {
        android {
            compileSdkVersion 24
            buildToolsVersion "24.0.0"

            defaultConfig {
                minSdkVersion.apiLevel 15
                targetSdkVersion.apiLevel 24
                versionCode 1
                versionName "1.0"
            }
            //buildTypes {
            //    release {
            //        minifyEnabled false
            //        proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
            //    }
            //}
            ndk {
                moduleName "mylibrary"
                platformVersion 15
                cppFlags.addAll(['-std=c++11', '-fexceptions', '-Wall'])
                ldLibs.addAll(['log'])
                stl = "gnustl_shared"
            }
        }
    }

    dependencies {
        compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
        testCompile 'junit:junit:4.12'
        compile 'com.android.support:appcompat-v7:24.0.0'
    }

com.android.library を com.android.model.library へ変更
android ブロックを model で囲む
1. dependencies は model の外
minSdkVersion と targetSdkVersion に .apiLevel を追加
android ブロックに ndk を追加
ライブラリなので buildTypes` をコメントアウト
addAll ではなく += を使うと紛らわしいエラーが出る: Error:Unable to load class 'com.android.build.gradle.managed.NdkConfig$Impl'.

ライブラリモジュールに Java Class を追加し native メソッドを追加
```
public static native String getStringFromJni();
```
赤字になったメソッド名を選択して、左の赤い「！」から Create function
1. jni フォルダと C ソースが作成される
2. JNI メソッドが生成されなかったので、仕方なく自分で記述
```
#include <jni.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_jp_kenichi_mylibrary_LibCppClass_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject instance) {
   return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello 世界");
}
```
MainActivity で定義した native メソッドを使う
1. ライブラリをロード
```
static {
    System.loadLibrary("mylibrary");
}
```
2. layout で TextView に id を付ける
3. その TextView に JNI から取得した文字列を設定
```
((TextView)findViewById(R.id.messageTextView)).setText(jp.kenichi.mylibrary.LibClass.getStringFromJni());
```
そのまま Run したら couldn't find "libmylibrary.so" エラーが出たが Android Studio を再起動して再度 Run したら動いた

C を C++ に変更

#include <jni.h>

extern "C" {

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_jp_kenichi_mylibrary_LibClass_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject instance);

}

cpp

#include "libclass.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_jp_kenichi_mylibrary_LibClass_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject instance) {
   return env->NewStringUTF("Hello 世界++");
}

参考

gradle-experimental 0.7.0 を使う方法
Android Studio で Hello-JNI を作る方法
Android N では STL を 3 個の実装から選べる
1. LLVM libc++
2. GNU STL
3. libstlport
4. 各実装の説明