车载Android进阶篇（NDK其一） — CMake基础

2022-08-08  本文已影响0人  林栩link

1. 前言

在车载应用开发时，NDK其实并不常用。不常用但也不是完全用不到，车载应用开发以下的一些场景会需要使用NDK

不过本文并不是NDK的入门教程，NDK的基础入门教程，请参考官方的中文教程：NDK 使用入门 | Android NDK | Android Developers。
本文主要讲解，在Android使用NDK所必须的构建工具 — CMake。

注意本文是面向Android开发者编写的Cmake基础教程，完全不适用于非Android开发者阅读！

2. CMake 概述

2.1. CMake 简介

CMake是个一个开源的跨平台自动化建构系统，用来管理软件建置的程序，并不依赖于某特定编译器，并可支持多层目录、多个应用程序与多个库。 它用配置文件控制建构过程（build process）的方式和Unix的make相似，只是CMake的配置文件取名为CMakeLists.txt。CMake并不直接建构出最终的软件，而是产生标准的建构档（如Unix的Makefile或Windows Visual C++的projects/workspaces），然后再依一般的建构方式使用。这使得熟悉某个集成开发环境（IDE）的开发者可以用标准的方式建构他的软件，这种可以使用各平台的原生建构系统的能力是CMake和SCons等其他类似系统的区别之处。

CMake配置文件（CMakeLists.txt）可设置源代码或目标程序库的路径、产生适配器（wrapper）、还可以用任意的顺序建构可执行文件。CMake支持in-place建构（二进档和源代码在同一个目录树中）和out-of-place建构（二进档在别的目录里），因此可以很容易从同一个源代码目录树中建构出多个二进档。CMake也支持静态与动态程序库的建构。

“CMake”这个名字是"Cross platform Make"的缩写。虽然名字中含有"make"，但是CMake和Unix上常见的“make”系统是分开的，而且更为高端。 它可与原生建置环境结合使用，例如：make、ninja、苹果的Xcode与微软的Visual Studio。

初学者需要注意，Cmake并不是只能构建C/C++语言编写的程序，CMake默认支持所有语言。

CMake 的官方网站：https://cmake.org/

2.2. CMake 在Android中的作用

Android应用开发时，我们只需要知道，CMake是一个外部构建工具，可与 Gradle 搭配使用来构建原生库即可。

3. CMake 基础语法

CMake 构建脚本是一个纯文本文件，必须将其命名为 CMakeLists.txt，并在其中包含 CMake 构建 C/C++ 库时需要使用的命令CMakeLists.txt都是由一个个指令组成的。

我们来看一个简单的例子，不需要理解它的含义。

project(HELLO)

if(TRUE)
   set(SRC_LIST "main.cpp")
   add_executable(hello ${SRC_LIST})
endif()

诸如 while、foreach等语句，在Android开发中不是很常用就不介绍了。

4. CMake 常用常量

在CMake中系统定义的常量极多，不过大多数都能见名知意，所以这里只介绍一些相对常用的。

在Cmake中常量的使用方式如下：

5. Cmake 常用指令

cmake_minimum_required(VERSION 3.18.1)

project("jnidemo")

该指令还可以配置工程支持的语言，缺省时默认支持所有语言，也是推荐使用的方式。

project("jnidemo" CXX) # 支持C++
project("jnidemo" C CXX) # 支持C 和 C++

add_library(<name> 
            [STATIC | SHARED]
            [<source>...])

<name> ：设定共享库的名字。最终编译出的共享库会自动加上lib前缀。例如，如果设定目标库名为jnidemo，最终编译出的目标库的名字会是libjnidemo。

[STATIC | SHARED] ：设定共享库的类型，STATIC是静态库（libname.a），SHARED是动态库(libname.so)

[<source>...] ：设定源文件。

使用示例：

add_library(jnidemo
        SHARED
        native-lib.cpp)

一个工程中可以设定添加多个目标库，gradle会自动将这些共享库打包到APK中。

add_library还有一些其他的用法，不过在Android开发中不常用，就不介绍了，以免增加入门学习的门槛。

find_library(
<Varname>
        
[<path1> <path2> ...] )

<Varname> ：变量名。

[<path1> <path2> ...] ：需要查找的NDK共享库名称。

使用示例：

find_library(
        log-lib
log)

查找Android中的log库，并将路径赋值给变量log-lib。

target_link_libraries(
[<name>...]
[${<Varname>}...] )

<name>： 目标库的名字

${<VarName>}： 需要链接的共享库

使用示例：

target_link_libraries(
        jnidemo
        ${log-lib})

该示例中，将log-lib变量对应的库，链接到jnidemo这个目标库中。

set_target_properties(target1 target2 ...
        PROPERTIES prop1 value1
        prop2 value2 ...)

set(SRC log-lib)

也可以将一个变量设置成多个值

set(SRC_LIST main.cpp test1.cpp test2.cpp)

message([<mode>] "message to display" ...)

[<mode>]: 可选的输出形式（这里介绍几种常用）

缺省：信息打印到终端。

message("message to display")

WARNING ：打印警告信息，但是不中断构建过程。

message(WARNING "message to display")

FATAL_ERROR ：打印错误信息，终止构建过程。

message(FATAL_ERROR "message to display")

SEND_ERROR ：打印错误信息，跳过构建过程。

message(SEND_ERROR "message to display")

在编写JNI程序导入我们自己编写的头文件时，需要使用include "xxx..h"，而不能使用include <xxx.h>，这是因为""是从相对路径查找，而<>是从搜索路径查找。使用include_directories就可以将我们自己编写的头文件导入到搜索路径，这样就可以使用<>导入自定义的头文件。

include_directories([<path1> <path2> ...])

使用示例：

include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR})

include(${OTHER_DIR}/CMakeLists.txt)

target_include_directories(<target> [SYSTEM] [BEFORE]
        <INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items1...]
        [<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items2...] ...])

add_definitions(-DFOO -DBAR ...)

CMake的更多指令以及含义，可以参考官方手册cmake-commands(7) ‒ CMake 3.18.6 Documentation

6. 总结

以上就是CMake的基础教程，CMake本身虽然很复杂但是在Android应用开发中的使用却相对比较简单，一般只需要记住几个常用的指令即可。下一篇我们在继续介绍JNI的基础。

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