Ubuntu で Android NDK を使ってみる

このページでは，次のことを行う．

Android NDK のダウンロードとインストール
Android NDK に同封のサンプルプログラムのコンパイル
（オプション）Android toolchain のビルド
（オプション）Eclipse で Android NDK に同封のサンプルプログラムを動かしてみる
（オプション）Eclipse で Android プロジェクトを作成し，Android NDK を使ってみる

Java Platform (JDK) のインストール

前準備として，Java Platform (JDK) のインストールが済んでいること．

Java Platform (JDK) のインストール

◆ Ubuntu 12.04 での実行手順例

sudo add-apt-repository -y ppa:webupd8team/java
sudo apt -y update
sudo apt -y install oracle-java8-installer
sudo apt -y install oracle-java8-set-default 
java -version

Oracle (SUN) JDK を使うように設定

sudo update-java-alternatives  --jre -s java-8-oracle
sudo update-java-alternatives  --jre-headless -s java-8-oracle
sudo update-java-alternatives  -s java-8-oracle

設定の確認
次のコマンドを実行．し、/usr/lib/jvm/java-8-oracle...の行に設定されていることを確認する
sudo update-alternatives --config java

java のバージョンの確認

update-java-alternatives -l 
java -version

変数 JAVA_HOME の設定

~/.bashrc または ~/.bash_profile に次のように設定（設定例）

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-oracle
export PATH=/usr/lib/jvm/java-8-oracle/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:/usr/lib/jvm/java-8-oracle/lib

前準備として，下記のインストールが済んでいること．

(オプション) Eclipse, Eclipse のプラグイン Android Development Tools のインストールが終わっていること
(オプション) Eclipse に C/C++ 開発ツール (CDT) のインストールが終わっていること

Android NDK のダウンロードとインストール

Web ページを開く
https://developer.android.com/sdk/ndk/index.html
Linux 版を選ぶ
クリックするとダウンロードが始まる。
ライセンス条項の確認
熟読し、納得できる場合にのみ続行する．
分かりやすいディレクトリで、ダウンロードしたファイルを展開（解凍）
ダウンロードしたファイルは，分かりやすいところに解凍（ここでは，/usr/localと書いています)．
* 32 ビット Linux では「x86」
cd /usr/local sudo tar -xvjof /tmp/android-ndk32-r10b-linux-x86.tar.bz2
* 64 ビット Linux では「x86_64」
cd /usr/local sudo tar -xvjof /tmp/android-ndk32-r10b-linux-x86_64.tar.bz2

所有権の設定

sudo chown -R $USER:$USER /usr/local/android-ndk-r10b

変数 PATH, NDKROOT の設定

ndk-build コマンドなどにパスを通す操作．

cd 
echo 'export PATH=$PATH:/usr/local/android-ndk-r10b' >> .bashrc 
echo 'export NDKROOT=/usr/local/android-ndk-r10b' >> .bashrc

Android NDK に同封のサンプルプログラムのコンパイル

cd /usr/local/android-ndk-r10b/samples/hello-jni

cd /usr/local/android-ndk-r10b/samples/hello-jni

ndk-build コマンドの実行
ndk-build
◆ 実行結果の例
「.so」ファイルができる．
ls -al obj/local/armeabi

書きかけ　　Android ツールチェーン (toolchain) のビルド

「Android ツールチェーン (toolchain) のビルド」の説明は書きかけです

* 例１

使用するAndroid NDK のディレクトリ: /usr/local/android-ndk-r10b
Android のバージョン: android-19
ツールチェーン・アーキテクチャ: x86-4.8
Android ツールチェーン (toolchain) のインストール先: /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64

export SYSROOT=/usr/local/android-ndk-r10b/platforms/android-19/arch-x86
/usr/local/android-ndk-r10b/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --verbose --toolchain=x86-4.8 --install-dir=/usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64 --ndk-dir=/usr/local/android-ndk-r10b --platform=android-19
ls -al /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64/lib

* 例２

使用するAndroid NDK のディレクトリ: /usr/local/android-ndk-r10b
Android のバージョン: android-17
ツールチェーン・アーキテクチャ: x86-4.8
Android ツールチェーン (toolchain) のインストール先: /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64

export SYSROOT=/usr/local/android-ndk-r10b/platforms/android-17/arch-x86
/usr/local/android-ndk-r10b/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --verbose --toolchain=x86-4.8 --install-dir=/usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64 --ndk-dir=/usr/local/android-ndk-r10b --platform=android-17
ls -al /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64/lib

* 例３

使用するAndroid NDK のディレクトリ: /usr/local/android-ndk-r10b
Android のバージョン: android-19
ツールチェーン・アーキテクチャ: arm-linux-androideabi-4.8
Android ツールチェーン (toolchain) のインストール先: /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64

export SYSROOT=/usr/local/android-ndk-r10b/platforms/android-19/arch-arm
/usr/local/android-ndk-r10b/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --verbose --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8 --install-dir=/usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64 --ndk-dir=/usr/local/android-ndk-r10b --platform=android-19
ls -al /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64/lib

* 例４

使用するAndroid NDK のディレクトリ: /usr/local/android-ndk-r10b
Android のバージョン: android-17
ツールチェーン・アーキテクチャ: arm-linux-androideabi-4.8
Android ツールチェーン (toolchain) のインストール先: /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64

export SYSROOT=/usr/local/android-ndk-r10b/platforms/android-17/arch-arm
/usr/local/android-ndk-r10b/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --verbose --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8 --install-dir=/usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64 --ndk-dir=/usr/local/android-ndk-r10b --platform=android-17
ls -al /usr/local/android-ndk-r10b/prebuilt/linux-x86_64/lib

Eclipse の設定

Java コンパイラーの準拠レベルの確認
1.6 に設定しておく（1.7 を使いたい場合には 4.4 以上の Android SDK が必要）
Android NDK のパスに関する設定

Eclipse で Android NDK に同封のサンプルプログラムを動かしてみる

ここでは，インストールがうまくできたことの確認のため，さきほど、ビルドを済ませた hello-jni（Android NDK に同封のサンプルプログラム）のファイルをまるごと Eclipse のワークスペースに取り込んで実行する.

Eclipse の起動
「ファイル (File)」 → 「新規 (New)」 → 「プロジェクト (Project)」と操作する
既存コードからの Android プロジェクト (Android Project from Existing Code) を選ぶ
プロジェクトのインポートに関する設定を行う．
「ルート・ディレクトリー」として「/usr/local/android-ndk-r10b/samples/hello-jni」を指定する．
「プロジェクトをワークスペースにコピー (Copy projects into workspace)」にチェックし、「Finish」をクリックする
* hello-jni は、先ほどコマンドプロンプトで ndk-build を実行して、ビルド済み
実行してみる (エミュレータにデプロイ)
プロジェクトを右クリックし，「実行 (Run)」 → 「Android Application」

しばらく待つと, エミュレータの画面に「Hello from JNI!」というメッセージが現れる．

コンソールに、エラーメッセージが出ていないことを確認する

JNI プログラムのビルドが Eclipse で行えるようにするための設定

Windows のコマンドプロンプトを開いて ndk-build コマンドを実行するのが面倒（Eclipse ndk-build コマンドの起動が行えるように設定したい）ので、次のように操作する．

先ほど使ったプロジェクト HelloJni を右クリックし，「Android ツール」を選び、「ネイティブサポートの追加 (Add Native Support)」
libhello-jni.so に設定
プロジェクトを右クリックし、「プロジェクトをクリーン」、「プロジェクトをビルド」と操作
コンソールに ndk-build の実行結果が出るので確認する

* コンソールにエラーメッセージが無いのに、エラーメッセージが出る場合がある．
もともとサンプルプログラムを使っているので、エラーメッセージが出るはずが無い．なのに、エラーメッセージが出る．どうやら Eclipse の設定が甘い（が、どうしたらよいか分からない）．エラーメッセージが出たせいで、実行ができないという Eclipse のおせっかい機能．
このときは Eclipse を再起動するとうまくいく場合がある．
実行してみる (エミュレータにデプロイ)
プロジェクトを右クリックし，「実行 (Run)」 → 「Android Application」
しばらく待つと, エミュレータの画面に「Hello from JNI!」というメッセージが現れる．
コンソールに、エラーメッセージが出ていないことを確認する

C プログラムの編集、ビルドが Eclipse で行えるようにするための設定

Eclipse 上で ndk-build の操作ができるようにしたいので，「Convert to a C/C++ Porject (Adds C/C++ Nature)」を実行する．

まず，「ファイル (File)」 → 「新規 (New)」 → 「その他 (Other)」
C/C++ → C/C++ プロジェクトへ変換 (C/C++ ネーチャー追加) (Convert to a C/C++ Porject (Adds C/C++ Nature))と操作する
Makefile プロジェクト (Makefile project) を選び，「他のツールチェーン (Other Toolchain)」を選ぶ．Finish をクリック
これは、操作を間違えると、やり直すのがとても面倒なので、注意深く行う
パースペクティブに関する確認
プロパティーの設定
プロジェクトを右クリックし，「プロパティー」を選ぶ．設定用のウインドウが現れる.
「C/C++ ビルド (C/C++ Build)」の「ビルダー設定 (Builder Settings)」タブの ビルドコマンドを「${NDKROOT}/ndk-build」のように設定
◆ ビルドコマンドの設定例
- Linux, MacOS の場合: 「${NDKROOT}/ndk-build」
- Windows の場合: 「${NDKROOT}/ndk-build.cmd」
◆ 環境変数 NDKROOT は、別のところで設定しておくこと．例えば .bashrc に「 export NDKROOT=/usr/local/android-ndk-r10b 」のように設定するなど．
◆ 環境変数 NDKROOTの設定を忘れると、Eclipse のコンソールに次のようなエラーメッセージが出る
「振る舞い (Behaviour)」は、リソース保管時のインストール（自動ビルド）をチェックする

今度は、「C/C++ 一般 (C/C++ General)」の「パスおよびシンボル (Paths and Symbols)」を開き，「インクルード (Includes)」が次を含むように設定する

${NDKROOT}/platforms/android-9/arch-arm/usr/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/libs/armeabi-v7a/include
/usr/local/OpenCV-2.4.5-android-sdk/sdk/native/jni/include

Eclipse での Android プロジェクト作成と実行

Eclipse の起動
Eclipse で，次のような Android プロジェクトを新規作成
- プロジェクト名: Hello2
- パッケージ名: hoge.hoge.com
- アクティビティ: MainActivity または FullscreenActivity
1. 「ファイル (File)」 → 「新規 (New)」 → 「プロジェクト (Project)」と操作する
2. Android アプリケーションプロジェクト (Android Application Project) を選ぶ
3. アプリケーション名を「Hello2」のように設定する．
  パッケージ名は「hoge.hoge.com」のように設定
4. 設定
  「ワークスペース内にプロジェクトを作成」をチェックする．
5. 設定
6. アクティビティーの作成
7. アクティビティー名の設定
Eclipse のプロジェクト・エクスプローラーで，新しいフォルダとして「jni」を作成

jni/Android.mk の作成

新しいファイル Android.mk を作成する．

Android.mk を次のように編集する

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := hello
LOCAL_SRC_FILES := hello.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

jni/hello.c の作成
Eclipse のプロジェクト・エクスプローラーで，新しいファイルとして hello.c を作成する．hello.c を次のように編集する
* ファイル名「hello.c」のところは何でもよいが、Android.mk で、そのファイル名を正しく設定しておくこと．
関数名は、「Java_＜パッケージ名＞_＜アクティビティ名＞_＜文字列＞」のようになる
#include<string.h> #include<jni.h> jstring Java_hoge_hoge_com_MainActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ) { return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello, World!\n"); }

アクティビティ: MainActivity または FullscreenActivityの編集

Android.mk で「hello.c」のように設定したので，「System.loadLibrary("hello");」のところは「hello」になる．

◆ アクティビティ: MainActivity の設定例

import android.widget.TextView;

    public native String  stringFromJNI();
    public native String  unimplementedStringFromJNI();
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }

        TextView  tv = new TextView(this);
        tv.setText( stringFromJNI() );
        setContentView(tv);

◆ アクティビティ: FullscreenActivity の設定例

import android.widget.TextView;

    public native String  stringFromJNI();
    public native String  unimplementedStringFromJNI();
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }

        TextView  tv = new TextView(this);
        tv.setText( stringFromJNI() );
        setContentView(tv);

C/C++ プロジェクトへ変換 (C/C++ ネーチャー追加)
Eclipse 上で ndk-build の操作ができるようにしたいので， プロジェクトを右クリックし、「新規 (New)」 → 「その他 (Other)」と操作する．
その後、C/C++ → C/C++ プロジェクトへ変換 (C/C++ ネーチャー追加) (Convert to a C/C++ Porject (Adds C/C++ Nature))と操作する
Makefile プロジェクト (Makefile project) を選び，「他のツールチェーン (Other Toolchain)」を選ぶ．Finish をクリック
これは、操作を間違えると、やり直すのがとても面倒なので、注意深く行う
パースペクティブに関する確認
プロパティーの設定
プロジェクトを右クリックし，プロパティーを選ぶ．設定用のウインドウが現れるので，
「C/C++ ビルド (C/C++ Build)」のの ビルドコマンドを「ndk-build」のように設定
インクルード・ディレクトリーの設定

ディレクトリーを「/usr/lib/jvm/java-6-oracle/include」のように設定。この設定は、ndk-build で、このディレクトリーを使うように設定しているのではなくて、Eclipse でのコード解析などでこのディレクトリーを使うという設定
AndroidManifest.xml の minSDK
Android NDK が android 14 以上でないと動かない、というようなエラーメッセージが出た場合には次のように修正
実行してみる

Ubuntu で Android NDK を使ってみる

Java Platform (JDK) のインストール

Android NDK のダウンロードとインストール

Android NDK に同封のサンプルプログラムのコンパイル

書きかけ Android ツールチェーン (toolchain) のビルド

Eclipse の設定

Eclipse で Android NDK に同封のサンプルプログラムを動かしてみる

JNI プログラムの ビルドが Eclipse で行えるようにするための設定

C プログラムの編集、ビルドが Eclipse で行えるようにするための設定

Eclipse での Android プロジェクト作成と実行

書きかけ　　Android ツールチェーン (toolchain) のビルド

JNI プログラムのビルドが Eclipse で行えるようにするための設定