NDK를 이용한 안드로이드 App 기본예제

1. 개발환경

Host OS
  - Windows 7 Ultimate x86

Cygwin
  - version 2.712
  - http://www.cygwin.com

Eclipse
  - Eclipse IDE for Java Developers : Galileo Packages(ver 3.5)
  - http://www.eclipse.org/downloads

JDK
  - Java SE Development Kit 6u21
  - http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

Android SDK & NDK
  - Android SDK Package : android-sdk_r06-windows.zip
  - Android NDK Package : android-ndk_r4b-windows.zip
  - Android SDK and AVD Manager(Packages and Archives) :
    http://dl-ssl.google.com/android/eclipse
    http://developer.android.com/sdk/index.html

2. Cygwin 설치 및 환경설정

Cygwin을 사용하는 이유는 기본적으로 Android 개발 환경이 Linux 기반으로 되어 있기 때문이고, ndk-build 명령으로 빌드하기 위함입니다. 개인적으로 MinGW를 사용하시는 분은 MinGW에서 하셔도 좋습니다.

Cygwin 설치 시에 Select Packages 단계에서 'make' 체크 후 설치해 줍니다.

저는 이미 설치되어 있기 때문에 'Keep'이라고 나오는 것입니다. 'Skip'부분을 클릭하면 'Install'로 바꿀 수 있습니다. 같은 방법으로 Search 기능을 이용하여 'vim'을 검색 후, Editors 카테고리의 vim을 'Install'로 바꾼 후 설치해 줍니다. 혹시 나중에 추가로 필요한 패키지가 생길 경우 다운받은 Cygwin 폴더의 setup.exe를 실행시켜 패키지를 추가할 수 있습니다.

다음으로 Cygwin을 실행하여 ndk-build 명령을 어디서든 실행할 수 있게 하기 위해 .bash_profile 파일의 PATH 환경변수에 경로를 추가시켜 줍니다.

/cygdrive 는 윈도우의 '내 컴퓨터'와 같은 경로입니다. 저의 경우에는 다운받은 NDK 폴더가 아래의 경로에 있기 때문에 그림과 같이 PATH설정을 해 준 것입니다. 본인의 경로에 맞게 수정해주면 됩니다.

D:\UTIL\etc\Android_NDK_r4b\android-ndk-r4b

그럼 이제 cygwin은 모두 준비가 끝난 상태입니다.


3. Eclipse Android Project 생성

이제 Eclipse를 이용하여 안드로이드 프로젝트를 만들어 보도록 하겠습니다.

먼저, [File]->[New]->[Project]를 선택하면 다음과 같은 창이 나옵니다.

Android Project를 선택한 후, Next를 클릭합니다.

아래 그림과 같이 빈 곳을 채워준 다음 Finish를 클릭합니다. 이 때, 저는 "Use default location"을 체크 해제 한 후, cygwin의 홈디렉토리에 프로젝트 폴더를 만든 후 이곳의 경로를 지정해 주었습니다.

다음 그림과 같이 프로그래밍할 준비를 마쳤습니다.

4. 예제 프로그래밍

그럼 이제 본격적으로 안드로이드 App 예제를 실행하기 위한 프로그래밍을 해 보도록 하겠습니다.

① Activity Layout 구성
위치 : [HelloAndroid]-[res]-[layout]-[main.xml]
텍스트뷰와 버튼을 각각 하나씩 추가합니다.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" > <Button android:id="@+id/callbtn" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="Call JNI" /> <TextView android:id="@+id/rettxt" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:textSize="15pt" /> </LinearLayout>

② Activity 구현
위치 : [HelloAndroid]-[src]-[ssu.os.android]-[NdkTestActivity.java]
버튼 클릭으로 jni를 호출하는 소스를 onCreate에 구현하였습니다.
혹시 에러가 나거든 [Ctrl+Shift+O]를 이용해 자동으로 import를 수행해 줍니다.

package ssu.os.android; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class NdkTestActivity extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ private Button bv; private TextView tv; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); bv = (Button)findViewById(R.id.callbtn); tv = (TextView)findViewById(R.id.rettxt); bv.setOnClickListener(new OnClickListener() { public void onClick(View v) { NativeCall nativeCall = new NativeCall(); int ret = nativeCall.add(10, 20); String retStr = nativeCall.stringFromJNI(); Log.i("TAG", retStr + ret); tv.setText(retStr); } }); } }

③ Class 만들기
위치 : [HelloAndroid]-[src]-[ssu.os.android]-[NativeCall.java]
위의 위치에 NativeCall.java 파일을 새로 생성합니다.
native 함수가 들어있는 NativeCall 클래스를 생성합니다. native 키워드는 javah가 헤더파일을 생성할 때 참조하게 되는 키워드 입니다. 구현부는 없습니다. static 부분은 class의 객체가 생성될 때 (new) 되어질 때 호출됩니다. "my_lib"는 ndk-build로 생성된 라이브러리 이름입니다. 파일명은 libmy_lib.so 입니다.

package ssu.os.android; public class NativeCall { static { System.loadLibrary("my_lib"); } public native String stringFromJNI(); public native int add(int a, int b); }

④ javah 실행
~/bin 디렉토리에서 javah를 실행합니다. javah는 내부적으로 ./ssu/os/android/NativeCall.class 파일을 참고하여 헤더파일을 생성하게 됩니다. 헤더 파일명은 패키지명과 클래스명을 참고해서 생성됩니다. -o 옵션을 사용하면 파일명을 임의로 지정할 수 있습니다. 프로젝트 폴더에 /jni 폴더를 생성하고, 만들어진 헤더파일을 옮겨줍니다.

- 생성 된 헤더파일(ssu_os_android_NativeCall.h) 내용
native 키워드로 되어있던 함수들이 jni 형태 함수 프로토타입을 확인할 수 있습니다.
복잡해 보이지만 C문법입니다.

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class ssu_os_android_NativeCall */ #ifndef _Included_ssu_os_android_NativeCall #define _Included_ssu_os_android_NativeCall #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: ssu_os_android_NativeCall * Method: stringFromJNI * Signature: ()Ljava/lang/String; */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ssu_os_android_NativeCall_stringFromJNI (JNIEnv *, jobject); /* * Class: ssu_os_android_NativeCall * Method: add * Signature: (II)I */ JNIEXPORT jint JNICALL Java_ssu_os_android_NativeCall_add (JNIEnv *, jobject, jint, jint); #ifdef __cplusplus } #endif #endif

⑤ 함수 구현
위치 : [HelloAndroid]-[jni]-[my_lib.c]
/jni 폴더에 my_lib.c 파일을 만들어서 다음과 같이 함수를 구현합니다. 두 개의 함수가 있는데 단순히 string을 리턴해 주는 함수와 두 정수를 입력받아 더한 후 리턴하는 함수입니다.

#include "ssu_os_android_NativeCall.h" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_ssu_os_android_NativeCall_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject obj) { return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello JNI!"); } JNIEXPORT jint JNICALL Java_ssu_os_android_NativeCall_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) { return a + b; }

⑥ Android.mk 파일 작성
위치 : [HelloAndroid]-[jni]-[Android.mk]
다운받은 Android NDK 폴더의 /sample/hello-jni/jni 의 Android.mk 파일을 현재 프로젝트의 /jni 폴더에 복사한 후, 다음과 같이 수정하여 사용합니다. 수정 된 내용은 19, 20 라인의 LOCAL_MODULE 과 LOCAL_SRC_FILES 입니다.

# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project # # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); # you may not use this file except in compliance with the License. # You may obtain a copy of the License at # # http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 # # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. # See the License for the specific language governing permissions and # limitations under the License. # LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := my_lib LOCAL_SRC_FILES := my_lib.c include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

⑦ NDK Build
프로젝트 루트 혹은 /jni 디렉토리에서 "ndk-build" 명령을 실행합니다.

빌드가 끝나면 프로젝트 폴더 밑에 /libs 폴더가 생성되고, 라이브러리인 .so 파일이 생성 된 것을 확인할 수 있습니다.




⑧ 에뮬레이터 실행
위의 과정이 정상적으로 진행되었으면 Eclipse에서 에뮬레이터를 실행시켜 줍니다. 안드로이드 부팅 과정이 끝나면 우리가 작성한 App을 볼 수 있을 것입니다.

Call JNI" 버튼을 누르게 되면 jni가 호출되어 스트링을 가져와 화면(TextView)에 뿌려주게 됩니다.

<참고 사이트>
[1] http://shchoi82.springnote.com/pages/6150375