在一种计算机环境中运行的编译程序,能编译出在另外一种环境下运行的代码,我们就称这种编译器支持交叉编译。这个编译过程就叫交叉编译。
简单地说,就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。
这里需要注意的是所谓平台,实际上包含两个概念:
- 体系结构(Architecture)、
- 操作系统(OperatingSystem)。
同一个体系结构可以运行不同的操作系统;同样,同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。
举例来说:
我们常说的x86 Linux平台实际上是Intel x86体系结构和Linux for x86操作系统的统称;而x86 WinNT平台实际上是Intel x86体系结构和Windows NT for x86操作系统的简称。
要进行交叉编译,我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(crosscompilation tool chain),然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码,最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下:
1、在Windows PC上,利用ADS(ARM 开发环境),使用armcc编译器,则可编译出针对ARM CPU的可执行代码。
2、在Linux PC上,利用arm-linux-gcc编译器,可编译出针对Linux ARM平台的可执行代码。
3、在Windows PC上,利用cygwin环境,运行arm-elf-gcc编译器,可编译出针对ARM CPU的可执行代码。
有时是因为目的平台上不允许或不能够安装我们所需要的编译器,而我们又需要这个编译器的某些特征;
有时是因为目的平台上的资源贫乏,无法运行我们所需要编译器;
有时又是因为目的平台还没有建立,连操作系统都没有,根本谈不上运行什么编译器。
**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。平时我们常见的软件开发,都是属于本地编译。比如,我们在 x86 平台上,编写程序并编译成可执行程序。这种方式下,我们使用 x86 平台上的工具,开发针对 x86 平台本身的可执行程序,这个编译过程称为本地编译。
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(该平台自己不能干,所以让其它平台来干)上,但是编译平台本身却不能运行该程序。比如,我们在 x86 平台上,编写程序并编译成能运行在 ARM 平台的程序,编译得到的程序在 x86 平台上是不能运行的,必须放到 ARM 平台上才能运行。
添加NDK编译环境变量
wget https://dl.google.com/android/repository/android-ndk-r21d-linux-x86_64.zip
从下面的链接下载NDK,并解压:
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/
这里下载了 android-ndk-r21b,解压到 /home/temp/programs/android-ndk-r21b
vim etc/profile
export PATH= P A T H : / r o o t / n d k / a n d r o i d − n d k − r 21 d e x p o r t S Y S R O O T = " PATH:/root/ndk/android-ndk-r21d export SYSROOT=" PATH:/root/ndk/android−ndk−r21dexportSYSROOT="NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot/"
export ANDROID_GCC=“$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/x86_64-linux-android24-clang”
source /etc/profile
$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/aarch64-linux-android26-clang++ main.cpp -o hello
这里NDK用的是r19及以上的版本。
#include
int main()
{
printf("hello world\n");
return 0;
}
由于命令比较短,也可直接在命令行里写。
新建generate.sh,并给执行权限 : chmod +x generate.sh
export NDK=/home/temp/programs/android-ndk-r21b
$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/aarch64-linux-android26-clang++ main.cpp -o hello
使用了NDK 默认安装的工具链,按照官网说明,NDK在r21之后,NDK 默认安装的工具链可供使用。
可以不需要使用 make_standalone_toolchain.py 脚本生成独立工具链来使用。
这样使用自带的工具链就比较方便,不用再配置sysroot
等编译选项。
其中NDK为自己解压的目录。
编译器要选择自己手机的架构,这里用的是arm64,所以是aarch64-linux-android。
编译器要选择android的api版本,这里用的是anroid 8.0.0,对应api是26。
Android NDK从r13起,默认使用Clang进行编译。
交叉编译出可执行程序hello
./generate.sh
adb push hello /data/local/tmp
adb shell
cd /data/local/tmp
chmod +x hello
./hello
可以看到输出
hello world
x264是一个开源的H.264/MPEG-4 AVC视频编码函数库,是最好的有损视频编码器之一。 它将作为我们直播数据的视频编码库。
FFmpeg中同样实现了H.264的编码,同时FFmpeg也能够集成X264。本次我们将直接使用X264来进行视 频编码而不是FFmpeg
X264 主页
下载源码:(前提是已经安装git并存在环境变量)
git clone https://code.videolan.org/videolan/x264.git
并不是所有的库都已经存在configure文件,可能只存在configure.ac和makefile.am。这种情况需要借助autoconf来生成configure。
cd x264
ls
发现已经帮助我们生成好了configuration文件
如果存在configure,这时候我们第一反应一定是执行help
./configure --help
--prefix
设置编译结果输出目录,一般规范都会存在这个参数--exec-prefix
参数表示我们可以借助这个对编译器(gcc/clang)设置选项 「类似javac设置-classpath」--disable-cli
这个配置是关闭编译命令行工具,在Android,是自己编译代码,用不到,也可以不管,倒库的是后不用就好--enable-shared & --enable-static
这两个参数是指我们编译成静态库.a 还是动态库.so静态库-> xxxx.c 生成xxxx.a 里面函数
编译时,从xxxx.a 中找到这个函数,与xxxx.c 一起生成一个 a.so
最终 可能 .a 库 10M
动态库-> xxxx.a 生成xxxx.so 里面函数
编译时,只会找有没有这个函数,有就行不做其他操作
运行时,当a.so 执行到这个函数,在动态去找对应的函数
最终,会有两个so .so 6M a.so 5M. 加起来会稍微大一点
多个库情况,a.so 和 b.so 都需要x264
那么这个时候我们应该选择动态库。 静态库会编译两份,动态库是用到时候去找可以公用一份。
--enable-debug & --enable-gprof & --enable-strip
给编译器传递参数 相当 gcc -g / clang -g--enable-pic
如果编译Android使用的动态库,使用PIC 指令。有的–with-pic. 一些脚本没有提供那么我们可以加上gcc -fPIC 通过 CFLAGS 变量 CFLAGS=“-g -fPIC -xxx" 开启--cross-prefix
--cross-prefix=前缀- 那么我们相当于使用“gcc xxx.c” 就会用 “前缀-gcc xxxx.c” 编译--sysroot
查找库,有点类似-L 使用。但是有区别--extra-cflags
作为传递给编译器的参数,所以就算有些库没有–extra-cflags配置,我们也可以自己创建变量cFLAGS传参比如指定了搜索路径/abc/
会在 指定的路径/abc/usr/lib/libxxx.so(libxxx.a)
/abc/usr/include/xxx.h
gcc -Lxxx -Ixxx
gcc -Labc
会在 /abc/libxxx.so(libxxx.a)
根据上面的分析我们形成配置脚本, 对于android 我们需要用ndk编译。但是ndk19 以上移除了gcc,高版本我们需要用clang编译工具。在toolchains\llvm 下面可以找到
/Users/xxx/Android/.../sdk/ndk-bundle/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/bin/
类似路径,我的是Macbook路径
我们如何指定clang 编译器。那么需要给编译器变量CC 的编译器变量
printf -> 这种实现在哪? 标准类库中 好比(java->jdk/rt.jar -> java 官方提供的库)
那么需要我们 c/c++ -> NDK 中的头文件与库 才能给Android中使用
$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/aarch64-linux-android26-clang++ main.cpp -o hello
#!/bin/bash
export TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64
export API=21
function build
{
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--disable-cli \
--enable-static \
--enable-pic \
--host=$HOST \
--cross-prefix=$CROSS_PREFIX \
--sysroot=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot \
make clean
make -j8
make install
}
#armeabi-v7a
PREFIX=./armeabi-v7a
HOST=armv7a-linux-android
export TARGET=armv7a-linux-androideabi
export CC=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang
export CXX=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang++
export CROSS_PREFIX=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi-
build
如需要编译arm64-v8a架构版本,则修改以下变量:
#arm64-v8a
PREFIX=./android/arm64-v8a
HOST=aarch64-linux-android
export TARGET=aarch64-linux-android
export CC=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang
export CXX=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang++
CROSS_PREFIX=$TOOLCHAIN/bin/aarch64-linux-android-
#!/bin/bash
# NDK目录
NDK_ROOT=/Users/xxx/Android/android_SDK/sdk/ndk/21.1.6352462
#编译后安装位置 pwd表示当前目录
PREFIX=`pwd`/android/armeabi-v7a
#目标平台版本,我们将兼容到android-21
API=21
#编译工具链目录
TOOLCHAIN=$NDK_ROOT/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64
#小技巧,创建一个AS的NDK工程,执行编译,
#然后在 app/.cxx/cmake/debug(release)/自己要编译的平台/ 目录下自己观察 build.ninja与 rules.ninja
#虽然x264提供了交叉编译配置:--cross-prefix,如--corss-prefix=/NDK/arm-linux-androideabi-
#那么则会使用 /NDK/arm-linux-androideabi-gcc 来编译
#然而ndk19开始gcc已经被移除,由clang替代。
# 小常识:一般的库都会使用$CC 变量来保存编译器,我们自己设置CC变量的值为clang。
export CC=$TOOLCHAIN/bin/armv7a-linux-androideabi$API-clang
export CXX=$TOOLCHAIN/bin/armv7a-linux-androideabi$API-clang++
#--extra-cflags会附加到CFLAGS 变量之后,作为传递给编译器的参数,所以就算有些库没有--extra-cflags配置,我们也可以自己创建变量cFLAGS传参
FLAGS="--target=armv7-none-linux-androideabi21 --gcc-toolchain=${TOOLCHAIN} -g -DANDROID -fdata-sections -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector-strong -no-canonical-prefixes -D_FORTIFY_SOURCE=2 -march=armv7-a -mthumb -Wformat -Werror=format-security -Oz -DNDEBUG -fPIC "
# echo ${FLAGS}
# prefix: 指定编译结果的保存目录 `pwd`: 当前目录
./configure --prefix=${PREFIX} \
--disable-cli \
--enable-static \
--enable-pic=no \
--host=arm-linux \
--cross-prefix=${TOOLCHAIN}/bin/arm-linux-androideabi- \
--sysroot=${TOOLCHAIN}/sysroot \
--extra-cflags="$cleFLAGS"
make install
FAAC是一个MPEG-4和MPEG-2的AAC编码器,我们将使用它作为音频编码库。在Linux/Mac中下载源码:
wget https://nchc.dl.sourceforge.net/project/faac/faac-src/faac-1.29/faac-1.29.9.2.tar.gz
# 解压
tar xvf faac-1.29.9.2.tar.gz
# 进入facc目录
cd faac-1.29.9.2
类似x2264我们编译FAAC 了
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CameraX 是 Android Jetpack 的新增功能,通过该功能,向应用添加相机功能变得更加容易。该库提供了很多兼容性修复程序和解决方法,有助于在很多设备上打造一致的开发者体验。关于CameraX的使用在官网有详细文档及 Example
我们需要获取摄像头的数据自行编码,需要使用分析图片功能。CameraX获取数据格式为YUV_420_888,此数据 被包含在Image中,从Image取出YUV数据,