编译Gobandroid（含NDK之Hello World）


  

GitHub上有几个项目，是用来在Android平台上与gnugo对弈的，分别是 gobandroid-ai-gnugo和gobandroid，我在Android Studio上编译了它们。 此外还有个名为gobandroid-ai-gnugo NDK part的 项目，我比较了一下，与gobandroid-ai-gnugo差不多，这里没有编译。

由于没有用过NDK，我先尝试了一下NDK的Hello World。

我用的Android Studio 2.1.1，是网上下载的一个android-studio-bundle-143.2821654-windows.exe安装的，JDK用的是1.7版本（jdk-7u79-windows-586.exe）。 另有一个adt-bundle-windows-x86-20140702.zip可能装了，这个不知是for Eclipse还是for Android Studio的了。Google访问不了，但Android Studio 倒有了国内镜像站，以及 开发者站点。

从gobandroid-ai-gnugo NDK part的说明得知，这个项目挺早的了，其0.2版本是用于从NDK 1.5到1.6的迁移。不过后面我们看到，我用了高版本的NDK， 项目构建似乎没有问题。

Android Studio从2.1到2.2有个较大的变化，2.2默认使用CMake来构建NDK项目（当然也可用ndk-build）。我用的2.1.1，没有使用CMake。 我的Android Studio装了SDK 5.1（API level 22）和6.0（API level 23）的支持。先安装NDK，这个有了Android Studio很方便，打开Tools |- Android |- SDK manager，在SDK tools中选NDK和LLDB安装（它还加入了对SDK patch applier的依赖），它就给你装在了SDK文件夹下的ndk_bundle/下， 且在Android Studio中给你配置了该路径（在File |- Project Structure |- SDK Location中可以看到）。 只是为了在Windows的cmd下直接运行ndk-build，我需要在系统环境变量PATH中加入它，我的是F:\Android\sdk\ndk-bundle。它装的版本是NDK 16b的。

1. NDK之Hello World

新建工程ctest（或许应该建议不起带下划线“_”的名字）后，我在app的build.gradle里改buildToolsVersion为“23.0.3”（我的compileSdkVersion为“23”）。
先加一个java类文件helloJNI.java:
helloJNI.java: 
package com.example.pc.ctest;
public class helloJNI{

    static{
        System.loadLibrary("hello");;
    }

    public native String sayHello();

}
然后我打开Windows的cmd， 
      
                                       cd ctest\app\src\main\java\com\example\pc\ctest
                执行                   javac helloJNI.java，
                然后转至com/的上级目录，  cd ..\..\..\..\
                                       javah -jni com.example.pc.ctest.helloJNI，
这时它生成了一个文件com_example_pc_ctest_helloJNI.h。
在src\main\下（与java/同级）新建一个目录jni/（起名jni是有一定必要的，不然后面会看到对于ndk-build，除非你给它指定APP_BUILD_SCRIPT，它 缺省会到名为“jni”的目录下去找），进入该目录，把上面生成的头文件剪切进来，再把它复制为helloJNI.c，改改这个c文件为如下：
helloJNI.c: 
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_pc_ctest_helloJNI */

#include "com_example_pc_ctest_helloJNI.h"

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_pc_ctest_helloJNI
 * Method:    sayHello
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_pc_ctest_helloJNI_sayHello
  (JNIEnv * env, jobject thisobj)
{
    //printf("hello world JNI");
    return (*env)->NewStringUTF(env, "string_来自_c");
}
#ifdef __cplusplus
}
#endif
由于是从头文件拷贝过来的，改动方便一点（但也有坏处，我曾因未去掉原头文件中的"#ifndef"而出错，找了半天。），头文件如下：
com_example_pc_ctest_helloJNI.h: 
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_pc_ctest_helloJNI */

#ifndef _Included_com_example_pc_ctest_helloJNI
#define _Included_com_example_pc_ctest_helloJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_pc_ctest_helloJNI
 * Method:    sayHello
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_pc_ctest_helloJNI_sayHello
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
然后我改了改MainActivity来显示一下：
MainActivity.java: 
package com.example.pc.ctest;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import android.app.Activity;
import android.app.ActivityManager;
import android.view.Menu;

import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextView tv1;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        //setContentView(R.layout.activity_main);

        Log.v("debug", "------------try to call ndk ----------------");
        tv1 = new TextView(this);
        helloJNI obj = new helloJNI();
        tv1.setText(obj.sayHello());
        setContentView(tv1);
        Log.v("debug", "------------call ndk end ----------------");
    }
}
根据编译提示，改了gradle.properties，其中写上：
gradle.properties: 
 android.useDeprecatedNdk=true
。可能这Android Studio和NDK版本已过时了。
在build.gradle中的defaultConfig{...}中加：
build.gradle: 
     ndk{
         moduleName   "hello"
         abiFilters   "armeabi","armeabi-v7a","x86"
     }
改了.gradle，可能要sync一下再build。据（网上）称.so将在app/build/intermediates/ndk下生成。 我运行了几下，却没发现结果，也没发现有.so生成。怎么回事？网上 有人答问类似的问题时提到： 
      “可以先分析一下 apk 中是否有对应的 so。NDK 开发我觉得还是推荐使用 Android.mk 进行配置(或者 Cmake 的方式)。
        只要在项目的 build.gradle 的 android 节点下添加
        externalNativeBuild {
          ndkBuild {
            path 'src/main/jni/Android.mk'
          }
        }
      ”
看来是要在这方面补充点什么。

第二天再干，主要是参照了王家林等著的《Android高级开发实战--UI、NDK与安全》，在jni/下写Android.mk如下：
Android.mk: 
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := hello
LOCAL_SRC_FILES := helloJNI.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
进入Windows cmd， 
      
                                     cd app\src\main\jni   （也可到jni/的上一级目录，即main/）
                执行：                   ndk-build         （重新生成库需先ndk-build clean）
ndk-build生成的库会出现在与jni/同级的libs/中，即 
                         main/
                              |- java/
                              |- jni/
                              |- libs/
这时Android Studio工程可成功构建，在模拟器中运行该程序了。 其实也可不显式运行ndk-build，实际上在有了Android.mk后Android Studio工程会自动将其加入工程，此时即可成功生成.so，但其生成的库 在app/build/intermediates/ndk/...之下（我曾以为要将库转移放在上面ndk-build放置的同样位置，即app/src/main/libs/处，后来发现不必要）。

在我的Android Studio版本中给build.gradle中的defaultConfig{...}添加"ndk{...}"看来是对的。查了一下，上面网上答问的人所说的添加 externalNativeBuild{ ndkBuild{...}}可能适用于Android Studio 2.2之上、gradle 2.2.0、JDK 1.8版本的情况。还有人提到Android Studio 2.2后默认使用CMake后写JNI不需要配置mk文件了。

2. 编译gobandroid-ai-gnugo

gobandroid-ai-gnugo是用JNI包装了GNUGo的Android的后台服务。其目录树gobandroid-ai-gnugo/src/main/jni/project/下包含gnugo-3.8/的目录， 这是修改过后的gnugo 3.8的源代码。我先把该目录重命名保留下来（还要把这个改名了的文件夹移出到项目外，因为不然ndk-build会把其中的 Android.mk又找出来用）。然后新建gnugo-3.8/的目录，其中从GNUGo官网下载下来gnugo 3.8的原始源代码。 根据本项目的README所说的，我在Cygwin环境下， 
      
                在gnugo-3.8/目录下     ./configure
                                       make
                                       make clean
然后在Windows的Android Studio中打开本工程（选择gobandroid-ai-gnugo/文件夹），照例将build.gradle中buildToolsVersion（由“23.0.2”）改为“23.0.3”。 拷贝本项目中原gnugo-3.8/下的Android.mk到新建的gnugo-3.8/中，原gnugo-3.8/interface/下的新增的java_bridge.c到新建的gnugo-3.8/interface/下。 在Windows的cmd下尝试运行： 
      
                                       cd gobandroid-ai-gnugo\src\main\jni
                                       ndk-build
要作一些修改，我注释掉了config.h中的几个开关：
config.h: 
/* Define to 1 if you have the <ncurses/curses.h> header file. */
//#define HAVE_NCURSES_CURSES_H 1

/* Define to 1 if you have the <ncurses/term.h> header file. */
//#define HAVE_NCURSES_TERM_H 1

/* Define to 1 if termcap/terminfo is available. */
//#define TERMINFO 1
可能可以作更多的修改，参看本项目中使用的config.h，例如它里面还“#define SIZEOF_LONG 8”，我的是“#define SIZEOF_LONG 4”。
然后加入作者AGR在interface/子目录的源码改动，还要加utils/、engine/下的源码改动。这样ndk-build在gobandroid-ai-gnugo/src/main/下 生成了libs/。（这时可能需要通过ndk-build来生成库，原工程好象不行。）
这个项目工程是一个后台服务，点击运行后是看不出效果的，要等运行下面的gobandroid才能开始起作用。

3. 编译gobandroid

不象gobandroid-ai-gnugo很早以前就开发好了，gobandroid开发仍在活跃中，我比较了一下其GitHub上的各版本，最后选择了gobandroid的 tag为2.4.0的版本，这个版本build.gradle显示compileSdkVersion为23，buildToolsVersion为"23.0.3",gradle版本2.1.2，都适合我正使用 的Android Studio。果然，没有改动什么，这个项目就可以构建好了。在人机对弈时，它会寻找使用上面gobandroid-ai-gnugo的服务。

4. 尾声：c代码中打印log

这篇网文讲得挺清楚。
我的应用： 在interface/java_bridge.c中：
interface/java_bridge.c: 
#include <jni.h>
#include <android/log.h>

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "gtp.h"

#define LOG_TAG "MyLOG"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

char gtp_input_line[100];
char gtp_output_line[GTP_BUFSIZE*2];

void
Java_org_ligi_gobandroidhd_ai_gnugo_GnuGoConnection_initGTP (
	JNIEnv*	env,
	jclass clasz,
	jfloat memory
	)
{
	init_gtp (memory);
}

jstring
Java_org_ligi_gobandroidhd_ai_gnugo_GnuGoConnection_playGTP (
	JNIEnv*	env,
	jclass clasz,
	jstring input
	)
{
	char *cinput = (char*)(*env)->GetStringUTFChars (env, input, NULL);
	strcpy (gtp_input_line, cinput);
	static int num = 0;
//	printf("!-->gtp_input_line %d is %s\n", num, gtp_input_line);
	LOGD("!-->gtp_input_line %d is %s\n", num, gtp_input_line);
	gtp_output_line[0] = '\0';
	play_gtp ();
	(*env)->ReleaseStringUTFChars (env, input, cinput);
	//printf("!-->gtp_output_line %d is %s\n", num, gtp_output_line);
	LOGD("!-->gtp_output_line %d is %s\n", num, gtp_output_line);
	num++;
	return (*env)->NewStringUTF (env, gtp_output_line);
}
在gnugo-3.8/Android.mk中：
project/gnugo-3.8/Android.mk: 
    ...
LOCAL_LDLIBS := -llog    
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)



    P.S.:   在Android Studio app下新建目录要把工作区上方选项选到Project（不能是Android）。这里不需从AS新建，手动在java/同级 目录建即可，AS工程会找到自动加入项目。
    为提高速度和效率，构建时我需要先单独运行模拟器（从Tools |- Android |- AVD manager），待其完全启动后（可能需要20分钟）（从 从Tools |- Android |- Android Device Monitor观察），再进行编译和运行。
    TODO:尚未试过将.so打包到.apk中。据说在Android Studio 1.1.0中，要在模块的build.gradle中修改如：
build.gradle: 
     android{
         defaultConfig{
            ...
         }
         buildTypes{
            ...
         }
         sourceSets{
            main{
               jniLibs.srcDirs = ['libs']
            }
         }
     }
选中module右击sync同步，module目录下会生成一个jniLibs目录，再打包。（可能关键是有jniLibs目录的内容。）
    TODO: patterns/下的mkpat.c编译成的mkpat程序如何使用尚不了解。

    一篇相关的文章参见编译gnugo4ios







  

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