NDK(四)：交叉编译

上一篇文章中，详细介绍gcc的编译流程，以及静态库和动态库的区别。接下来，就介绍什么是交叉编译，怎样进行交叉编译，也介绍Mac系统上怎样利用iterm2与服务器进行文件传输。

NDK系列文章

NDK(一)：编写第一个JNI项目
NDK(二)：JNI与Java回调以及静动态注册
NDK(三)：静态库和动态库

什么是交叉编译

介绍交叉编译之前，先介绍一下本地编译。

本地编译

本地编译可以理解为，在当前编译平台下，编译出来的程序只能放到当前平台下运行。比如我上一篇文章中，都是直接在Mac OS平台上编译的，那么就是本地编译，编译出来后也只能再Mac平台上使用，不能放到Android项目中。

交叉编译

交叉编译可以理解为，在当前编译平台下，编译出来的程序能运行在体系结构不同的另一种目标平台上，但是编译平台本身却不能运行该程序。比如接下来我们就要介绍在Mac平台上编写程序，然后编译能够运行在Android平台上的库，就是交叉编译。

为什么需要交叉编译

目标平台的运行速度往往比主机慢得多
整个编译过程是非常消耗资源的，目标平台往往没有足够的内存或磁盘空间

交叉编译Android项目

下载NDK并解压

在NDK官网下载NDK并进行解压，才能编译出Android平台上的库，否则直接用Mac OS上的gcc只能为本地编译，也可以直接通过Android Studio进行下载。

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设置环境变量

定义了路径的变量，接下来编译的时候，就不用输入长长的路径

➜  export CC=NDK的路径

# 我的设置如下，接下来就用指定路径的gcc去编辑
➜  export NDK=/Users/guidongyuan/Library/Android/android-ndk-r17c
➜  export CC=$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc
# 输出NDKPATH变量的内容，可以验证是否设置成功
➜  echo $CC

创建并编写可执行文件

# mian.c文件

#include 
int main(){
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

交叉编译

➜  $CC -fPIC main.c -o main
main.c:1:19: fatal error: stdio.h: No such file or directory
 #include 
                   ^
compilation terminated.

上面编译运行错误，提示找不到.h文件。因为gcc是用ndk中的，所以.h也需要用ndk中的。所以需要带上文件路径

设置文件路径并重新交叉编译

# 生成静态库
➜  $CC --sysroot=$NDK/platforms/android-21/arch-arm -isysroot $NDK/sysroot -isystem $NDK/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi -pie -fPIC main.c -o libmain.so
➜  ls
libmain.so main.c
# 查看文件信息，为executable
➜  file libmain.so
libmain.so: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /system/bin/linker, not stripped

# 生成动态库(添加-shared参数)
➜  $CC --sysroot=$NDK/platforms/android-21/arch-arm -isysroot $NDK/sysroot -isystem $NDK/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi -pie -fPIC -shared main.c -o libmain.so
➜  ls
libmain.so main.c
# 查看文件信息，为shared object
➜  file libmain.so
ELF 32-bit LSB shared object, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /system/bin/linker, not stripped

参数说明

--sysroot=
设置编译需要的头文件与库文件的查找目录，会分别查找dir/usr/include和dir/usr/lib目录下的文件

查找头文件

-isysroot directory
设置头文件的查找目录，会查找directory/usr/include。注意，该查找只用于搜索头文件，而且会覆盖上面--sysroot设置的路径。

-isystem directory
与-isysroot一样，都是设置头文件的查找路径

查找库文件

-Ldirectory
指定库文件查找目录
-lxx.so
指定需要链接的库名

实例：链接ndk的liblog.so日志库

# -L需要指定到bin目录
gcc -L/Users/guidongyuan/Library/Android/android-ndk-r17c/platforms/android-21/arch-arm/usr/bin -llog
gcc --sysroot=/Users/guidongyuan/Library/Android/android-ndk-r17c/platforms/android-21/arch-arm -llog

在Android平台上测试验证

注意：发送到Android平台上，为上面交叉编译出来的so文件，而且为静态库，尝试发送动态库执行，最后提示Illegal instruction的错误，暂时找不到错误原因。

# 拷贝到手机sdcard中
➜  adb push libmain.so /sdcard/
# 进入手机路径执行
➜  adb shell
➜  cd /sdcard/
# 执行可执行文件
➜  ./libmain.so
# 如果提示该错误，则需要更改到其他路径
can't execute: Permission denied

执行的时候，如果提示上面的错误，可以参考adb “Permission denied” to run a “./configure” file，链接说到，如果确定该文件是可以执行的文件，拷贝到/data/local/tmp目录下

# 退出手机的shell
➜  exit
# 重新拷贝到手机sdcard中
➜  adb push libmain.so /data/local/tmp
➜  adb shell
➜  cd /data/local/tmp
➜  ./libmain.so
hello world
# 成功输出hello world

Mac使用iterm2上传、下载文件

使用Mac交叉编译的时候，也尝试用我的VPS的Linux系统进行编译测试，但怎样把编译好的文件发送回我的Mac上呢？解决后顺便在此记录下来

在Mac上安装Iterm2和lrzsz

➜  brew install iterm2
➜  brew install lrzsz

下载github上的脚本，然后copy到/usr/local/bin中

➜  cd /tmp
➜  git clone https://github.com/mmastrac/iterm2-zmodem.git
➜  mv /tmp/iterm2-zmodem/iterm2-recv-zmodem.sh /usr/local/bin/iterm2-recv-zmodem.sh
➜  mv /tmp/iterm2-zmodem/iterm2-send-zmodem.sh /usr/local/bin/iterm2-send-zmodem.sh

拷贝iterm2

具体配置，可以参考上面下载文件夹中的README.MD

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image-20180904082531465

Regular expression: rz waiting to receive.\*\*B0100
Action: Run Silent Coprocess
Parameters: /usr/local/bin/iterm2-send-zmodem.sh
Instant: checked
 
Regular expression: \*\*B00000000000000
Action: Run Silent Coprocess
Parameters: /usr/local/bin/iterm2-recv-zmodem.sh
Instant: checked

利用ssh连接vps
```
ssh 用户名@IP地址 -p 端口号
```
Linux上安装lrzsz
```
root@localhost:~# apt-install lrzsz
```

然后就可以利用sz、rz上传下载文件了

# 如，下载main.c文件到Mac上，执行后选择文件夹保存就可以了
root@localhost:/home/studyndk# sz main.c

参考资料

交叉编译详解一概念篇
GCC编译选项和环境变量
adb “Permission denied” to run a “./configure” file
Mac使用 iterm2 上传，下载文件