【Cmake】利用NDK进行Android的交叉编译（附实例）

素颜马尾好姑娘i 2023-06-23 14:27 27阅读 0赞

很多时候，对于C++软件工程师来说，可能**需要编译能够在Android版本上直接运行的可执行程序、或者是编译so库文件**，这个时候就需要完成交叉编译。在命令行下执行交叉编译有两种方式：

*  一是用**NDK自带的工具链**
 *  二是使用**独立工具链**

一般来说，只要使用NDK自带的工具链即可满足日常的需求。本文就这种交叉编译方式进行讲解。

**本文实例源码github地址**：[https://github.com/yngzMiao/yngzmiao-blogs/tree/master/2019Q4/20191219][https_github.com_yngzMiao_yngzmiao-blogs_tree_master_2019Q4_20191219]。

## 前期准备 ##

对于C++软件工程师而言，如果需要进行交叉编译，一般需要准备如下内容：

*  下载好NDK、CMake
 *  已完成的C/C++文件
 *  已完成的CMakeList.txt文件

准备好这些就可以进行Android的交叉编译了。

如果对CMakeList.txt不太熟悉，可以参考博文：[【CMake】CMakeLists.txt的超傻瓜手把手教程（附实例源码）][CMake_CMakeLists.txt]。

其实交叉编译的步骤，和一般情况下CMake的编译的步骤很类似：

mkdir build && cd build
    cmake ..
    make
    make install

两者之间的不同完全在于：**编译工具链的不同**。而这个不同，体现在`cmake ..`的时候需要添加`-D`的编译变量和参数。

## 编译变量与参数 ##

官方文档地址：[CMake | Android NDK | Android Developers][CMake _ Android NDK _ Android Developers]。

下表介绍在将CMake和NDK搭配使用时，可以配置的部分变量：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">编译参数</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>ANDROID_PLATFORM</strong></td> 
   <td align="center"><strong>指定目标Android平台的名称，如android-18指定Android 4.3(API级别18)</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_STL</td> 
   <td align="center">指定CMake应使用的STL，默认c++_static</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_PIE</td> 
   <td align="center">指定是否使用位置独立的可执行文件(PIE)。Android动态链接器在Android 4.1(API级别16)及更高级别上支持PIE，可设置为On、OFF</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_CPP_FEATURES</td> 
   <td align="center">指定CMake编译原生库时需使用的特定C++功能，可设置为rtti(运行时类型信息)、exceptions(C++异常)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_ALLOW_UNDEFINED_SYMBOLS</td> 
   <td align="center">指定CMake在构建原生库时，如果遇到未定义的引用，是否会引发未定义的符号错误。默认FALSE</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_ARM_NEON</td> 
   <td align="center">指定CMake是否应构建支持NEON的原生库。API级别为23或更高级别时，默认值为true，否则为false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_DISABLE_FORMAT_STRING_CHECKS</td> 
   <td align="center">指定是否在编译源代码时保护格式字符串。启用保护后，如果在printf样式函数中使用非常量格式字符串，则编译器会引发错误。默认false</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下表介绍在Android进行交叉编译时，可以使用的具体构建参数，将有助于调试CMake构建问题：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">编译参数</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>ANDROID_ABI</strong></td> 
   <td align="center"><strong>目标ABI，可设置为armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64，默认armeabi</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>ANDROID_NDK</strong></td> 
   <td align="center"><strong>安装的NDK根目录的绝对路径</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>CMAKE_TOOLCHAIN_FILE</strong></td> 
   <td align="center"><strong>进行交叉编译的android.toolchain.cmake文件的路径，默认在$NDK/build/cmake/目录</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_TOOLCHAIN</td> 
   <td align="center">CMake使用的编译器工具链，默认为clang</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">CMAKE_BUILD_TYPE</td> 
   <td align="center">配置构建类型，可设置为Release、Debug</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">ANDROID_NATIVE_API_LEVEL</td> 
   <td align="center">CMake进行编译的Android API级别</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY</td> 
   <td align="center">构建LIBRARY目标文件之后，CMake存放这些文件的位置</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

看着编译的变量和参数都不少，那如何来抉择呢？

其实，一般情况下，只需要配置`ANDROID_ABI`、`ANDROID_NDK`、`CMAKE_TOOLCHAIN_FILE`、`ANDROID_PLATFORM`四个变量即可。

**ANDROID\_ABI是CPU架构，ANDROID\_NDK是NDK的根目录，CMAKE\_TOOLCHAIN\_FILE是工具链文件，ANDROID\_PLATFORM是支持的最低Android平台**。

为什么指定ANDROID\_PLATFORM？如果不指定，Android平台版本较低，此时ANDROID\_PIE默认为OFF，可执行程序无法执行。

## 实例 ##

实例内容：编译C++程序为可执行文件，程序内容实现打印语句Hello World。

主程序内容特别简单：

# include <iostream>
    
    int main(int argc, char const *argv[])
    { 
      for(int i = 0; i < 5; ++i)
        std::cout << "Hello World" << std::endl;
    
      return 0;
    }

编写CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
    project(main)
    
    add_definitions("-Wall -g")
    
    add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp )
    
    install(TARGETS ${PROJECT_NAME}
      RUNTIME DESTINATION ${PROJECT_SOURCE_DIR})

编写编译脚本：

#/bin/bash
    
    export ANDROID_NDK=/opt/env/android-ndk-r14b
    
    rm -r build
    mkdir build && cd build 
    
    cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$ANDROID_NDK/build/cmake/android.toolchain.cmake \
    	-DANDROID_ABI="armeabi-v7a" \
    	-DANDROID_NDK=$ANDROID_NDK \
    	-DANDROID_PLATFORM=android-22 \
    	..
    
    make && make install
    
    cd ..

此时会生成可执行文件main，push到Android设备上运行，可以看到Hello World的打印信息。

## 相关阅读 ##

*  [cmake使用教程（九）-关于安卓的交叉编译][cmake_-]
 *  [在命令行下用cmake交叉编译可在android中运行的so包][cmake_android_so]

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[https_github.com_yngzMiao_yngzmiao-blogs_tree_master_2019Q4_20191219]: https://github.com/yngzMiao/yngzmiao-blogs/tree/master/2019Q4/20191219
[CMake_CMakeLists.txt]: https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/102477162
[CMake _ Android NDK _ Android Developers]: https://developer.android.com/ndk/guides/cmake?hl=zh-cn
[cmake_-]: https://juejin.im/post/5a8ebe006fb9a0635a6574de
[cmake_android_so]: https://blog.csdn.net/MingHuang2017/article/details/78938852
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