前言

簡(jiǎn)單地說访忿，交叉編譯就是程序的編譯的環(huán)境和它的運(yùn)行的環(huán)境不一樣撵幽，即在一個(gè)平臺(tái)上生成另一個(gè)平臺(tái)上的可執(zhí)行代碼是牢。需要使用交叉編譯的主要原因是由于目標(biāo)環(huán)境中各種資源都相對(duì)有限僵井，所以很難直接進(jìn)行本地編譯。

一驳棱、交叉編譯工具鏈

1.1批什、什么是交叉編譯工具鏈

交叉工具鏈?zhǔn)侵缚梢陨赡繕?biāo)環(huán)境可運(yùn)行代碼的工具集。在 Linux 系統(tǒng)中的編譯工具鏈包括以下一些工具社搅，編譯器 gcc驻债，鏈接器 ld，歸檔工具 ar 等形葬，如果在 Linux 環(huán)境中交叉編譯 Android 系統(tǒng)環(huán)境可運(yùn)行的代碼合呐，是不能直接使用 Linux 下的編譯工具的，而應(yīng)該使用 Android NDK 里的工具鏈笙以，它們對(duì)應(yīng)的名子為 arm-linux-android-gcc合砂，arm-linux-android-ld 等。

1.2源织、交叉編譯工具的命名規(guī)則

交叉編譯工具的命名形式如下所示：

arch-[vendor]-kernel-system-toolname

它由五部分組成翩伪，下面分別解釋一下每部分的含義：

1. arch，指的是 CPU 架構(gòu)谈息，一般包括如下幾種架構(gòu)：

• arm
• mips
• powerpc
• x86
• x86_64

2. verdor缘屹，一般指的是生產(chǎn)廠商，如果沒有生產(chǎn)廠商可以為空侠仇。
3. kernel轻姿，指的目標(biāo)環(huán)境使用的 kernel，以 android 為例逻炊，它使用的是 linux 內(nèi)核互亮，所以在這部分會(huì)填寫為 linux。
4. system余素，指的是哪個(gè)系統(tǒng)豹休，如：

• androideabi
• android

5. toolname: 指的是 gcc，ld桨吊，ar 等威根。

所以可以看到 android 的編譯工具的名子會(huì)寫成 arm-linux-andirod-gcc凤巨。

1.3、交叉編譯常用變量說明

在做交叉編譯時(shí)洛搀，常會(huì)在腳本中定義一些環(huán)境變量以方便我們命名用敢茁，常用的環(huán)境變量如下：

• PREFIX: 指明交叉編譯后輸出的目錄；
• ARCH: 指明交叉編譯后輸出的 CPU 架構(gòu)留美；
• CROSS-PREFIX：指明交叉編譯前輟 arch-vender-kernel-system彰檬；
• SYSROOT: 指明交叉編譯目標(biāo)機(jī)器的頭文件和庫(kù)文件目錄；
• TOOLCHAIN: 指明交叉編譯工具鏈的位置谎砾；
• PLATFROM：指明交叉編譯時(shí)使用的是哪個(gè)版本的的頭文件和庫(kù)文件僧叉，它是 SYSROOT 的一部分；
• ANDROID_NDK: 指明 Android NDK 所在目錄棺榔。

二瓶堕、如何進(jìn)行交叉編譯

通過設(shè)置 configure 參數(shù)來生成交叉編譯的 Makefile 文件：

• arch 指定架構(gòu)；
• cross-prefix 交叉編譯工具鏈前輟症歇；
• sys root 交叉編譯樹的根郎笆。

例子：

以 ffmpeg 的交叉編譯為例，來看一下如何生成交叉編譯的 Makefile：

./configure --target-os=linux --arch=arm --enable-cross-compile --cross-prefix=arm-linux-androideabi-
--sysroot=~Library/Android/sdk/ndk-bundle/platforms/android-9/arch-arm

執(zhí)行后的結(jié)果如下：

install prefix            /usr/local
source path               .
C compiler                arm-linux-androideabi-gcc
C library                 bionic
host C compiler           gcc
host C library
ARCH                      arm (armv5te)

三忘晤、使用 ndk-build 編譯 NDK 程序

Google 提供了一系列腳本工具宛蚓，以方便大家做 Android NDK 方面的開發(fā)，其中最重要的是 ndk-build 腳本设塔。有了這些腳本凄吏，開發(fā)者就不必再定義各種環(huán)境變量，只需要提供兩個(gè) Makefile 片段指明要編譯哪些 C/C++文件闰蛔，生成哪個(gè)目標(biāo)環(huán)境的程序就好了痕钢。ndk-build 腳本工具會(huì)自動(dòng)檢測(cè)各種環(huán)境變量、目標(biāo)環(huán)境編譯器等序六，最終完成交叉編譯任连。

3.1 NDK-BUILD 的工作

先來看一下 ndk-build，通過查看 ndk-build 源碼可以看到例诀，它執(zhí)行的是類似于

$GNUMAKE -f <ndk>/build/core/build-local.mk <parameters> 

這樣的命令随抠，實(shí)際就是自動(dòng)檢測(cè)并設(shè)置環(huán)境變量。執(zhí)行 ndk-build NDK_LOG=1 命令繁涂，會(huì)看到下面的信息：

Android NDK: NDK installation path auto-detected:
Android NDK: GNU Make version 3.81 detected
Android NDK: Host OS was auto-detected: darwin
Android NDK: Host operating system detected: darwin
Android NDK: Host CPU was auto-detected: x86
Android NDK: HOST_TAG set to darwin-x86
Android NDK: Host tools prebuilt directory:
#這里檢測(cè)到編譯器地址
~/Library/Android/sdk/ndk-bundle/prebuilt/darwin-x86_64/bin
Android NDK: Found platform root directory:
#這里檢測(cè)到 platforms 目錄地址
~/Library/Android/sdk/ndk-bundle/platforms
#下面列出了所有支持的 platform
Android NDK: Found supported platforms: android-12 android-13 android-14 android-15 android-16 android-17
android-18 android-19 android-21 android-22 android-23 android-24 android-26 android-9
#列出支持的目標(biāo)環(huán)境
Android NDK: PLATFORM android-12 supports: arm mips x86
......
#下面是每個(gè)目標(biāo)環(huán)境的的環(huán)境樹
Android NDK:   ABI arm sysroot is: /Users/lichao/Library/Android/sdk/ndk-bundle/platforms/android-12/arch-arm
Android NDK:   ABI mips sysroot is: /Users/lichao/Library/Android/sdk/ndk-bundle/platforms/android-12/arch-mips
Android NDK:   ABI x86 sysroot is: /Users/lichao/Library/Android/sdk/ndk-bundle/platforms/android-12/arch-x86

通過上面的分析就應(yīng)該清楚 ndk-build 主要作什么事情了拱她。既然 Google 已經(jīng)給我們提供了這么方便的交叉編譯工具，那作為開發(fā)者還需要做下面兩件事兒：

1. 編寫 C/C++ 代碼扔罪。

2. 編寫 Android.mk 和 Application.mk 兩個(gè) Makefile 片段秉沼。

3.2、Android.mk 與 Application.mk

下面就來看一下兩個(gè) Makefile 片段 Android.mk 和 Application.mk 是做什么用的。

• Android.mk：目的是用于向構(gòu)建系統(tǒng)描述源文件和共享庫(kù)氧猬，它位于 $PROJECT/jni/ 目錄中。
• Application.mk：目的是描述在你的應(yīng)用程序中所需要的模塊(即靜態(tài)庫(kù)或動(dòng)態(tài)庫(kù))坏瘩，它也位于 $PROJECT/jni/ 目錄中盅抚。

3.2.1、Android.mk

先來看一下 Android.mk 的例子：

LOCAL_PATH       :=  $(call my-dir)
include              $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE     :=  hello_jni
LOCAL_SRC_FILES  :=  hello_jni.c
include              $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

每行語(yǔ)句的作用如下：

• LOCAL_PATH

  在 Android.mk 中必須首先定義 LOCAL_PATH 變量倔矾，此變量表示源文件在開發(fā)樹中的位置妄均。構(gòu)建系統(tǒng)提供的宏函數(shù) my-dir 將返回當(dāng)前目錄（包含 Android.mk 文件本身的目錄）的路徑。

• CLEAR_VARS

  CLEAR_VARS 變量指向特殊 GNU Makefile哪自，可清除許多 LOCAL_XXX 變量丰包，例如 LOCAL_MODULE、LOCAL_SRC_FILES 和 LOCAL_STATIC_LIBRARIES壤巷。

請(qǐng)注意邑彪，它不會(huì)清除 LOCAL_PATH。此變量必須保留其值胧华，因?yàn)橄到y(tǒng)在單一 GNU Make 執(zhí)行環(huán)境（其中所有變量都是全局的）中解析所有構(gòu)建控制文件寄症。在描述每個(gè)模塊之前，必須聲明（重新聲明）此變量矩动。

• LOCAL_MODULE

  變量將存儲(chǔ)要構(gòu)建的模塊的名稱有巧。

• LOCAL_SRC_FILES

  LOCAL_SRC_FILES 枚舉源文件，以空格分隔多個(gè)文件悲没。LOCAL_SRC_FILES 變量必須包含要構(gòu)建到模塊中的 C 和/或 C++ 源文件列表篮迎。

• BUILD_SHARED_LIBRARY

  這一行幫助系統(tǒng)將所有內(nèi)容連接到一起。

3.2.2示姿、Application.mk

再來看一下 Application.mk 的例子：

APP_PLATFORM := android-9
APP_STL := gnustl_static
APP_CFLAGS := -Wno-error=format-security
APP_ABI := armeabi armeabi-v7a arm64-v8a
APP_OPTION := release

每行的作用如下：

• APP_PLATFORM

此變量包含目標(biāo) Android 平臺(tái)的名稱甜橱。NDK API 級(jí)別與 Android 版本對(duì)照表如下：

• APP_STL

  默認(rèn)情況下，NDK 構(gòu)建系統(tǒng)為 Android 系統(tǒng)提供的最小 C++ 運(yùn)行時(shí)庫(kù)(system/lib/libstdc++.so) 栈戳。該指令可以讓您在自己的應(yīng)用中使用或鏈接的替代 C++ 實(shí)現(xiàn)渗鬼。

• APP_CFLAGS

  構(gòu)建系統(tǒng)在僅構(gòu)建 C++ 源文件時(shí)傳遞到編譯器的一組 C++ 編譯器標(biāo)志。

• APP_ABI

  您可以使用 APP_ABI 選擇編譯出不同的 ABI 目標(biāo)環(huán)境代碼荧琼。

• APP_OPTION

  可定義變量為 release 或 debug譬胎。在構(gòu)建應(yīng)用的模塊時(shí)可使用它來更改優(yōu)化級(jí)別。

通過上面的分析命锄，我們可以知道 Google 為了開發(fā)者更容易的開發(fā) NDK 程序堰乔，給我們提供了一套交叉編譯的工具，大大降低了開發(fā) NDK 程序的難度脐恩。

原文連接：Linux/Mac 交叉編譯 Android 程序 & 深入理解使用ndk-build編譯NDK程序