Android Studio 2.1.2 で C++ ライブラリ

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

1. 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
2. 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
3. 従来の Glade Plugin と Experimental Plugin を混在させることができる
4. 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

1. 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

2. Experimental Gradle Plugin の 0.7.2 を使ってみる

3. Gradle は 2.10 のまま

環境

1. Mac OS X 10.11.5 (英語)
2. Oracle JDK 1.8.0_91
3. Android Studio 2.1.2
4. Android NDK r12b

手順

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

2. ./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
    }
   

3. 新しい Android Library モジュールを作成

4. ./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'
    	}
   

5. ./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'
    	}
   

   1. com.android.library を com.android.model.library へ変更
   2. android ブロックを model で囲む
      1. dependencies は model の外
   3. minSdkVersion と targetSdkVersion に .apiLevel を追加
   4. android ブロックに ndk を追加
   5. ライブラリなので ``buildTypes``` をコメントアウト
   6. 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'.

6. 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();
   

7. 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");
       }
      

8. 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());
      

9. 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

10. C を C++ に変更

11. h

       #include <jni.h>
    
       extern "C" {
    
       JNIEXPORT jstring JNICALL
       Java_jp_kenichi_mylibrary_LibClass_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject instance);
    
       }
    

12. 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

1. gradle-experimental 0.7.0 を使う方法
2. Android Studio で Hello-JNI を作る方法
3. 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