Android NDK学习 <五> C++ 支持

0.基础知识：
Android Platform提供一个非常小的C++ runtime 支持库( /system/lib/libstdc++)和头文件。
但此System C++库支持非常有限，不支持以下 ：

  - Standard C++ Library support (except a few trivial headers).


  - C++ exceptions support


  - RTTI support



但Android也提供几个其它的选择。可以通过Application.mk中APP_STL 作设置(见Android NDK学习 <四> Application.mk简介)。

设置选项有如下选择：

system -> Use the default minimal system C++ runtime library. 

gabi++_static -> Use the GAbi++ runtime as a static library. 
gabi++_shared -> Use the GAbi++ runtime as a shared library. stlport_static -> Use the STLport runtime as a static library. stlport_shared -> Use the STLport runtime as a shared library. gnustl_static -> Use the GNU STL as a static library. gnustl_shared -> Use the GNU STL as a shared library.





当APP_STL没有设置时，则缺省使用system的这个。



以上几种C++库能力集对：C++  Exceptions  ， C++  RTTI  ，Standard Library支持分别如下：

system        no       no        no


gabi++        no      yes        no


stlport       no      yes       yes


gnustl       yes      yes       yes

刚才有网友提示stlport支持RTTI和异常，要说明一下，NDK是不断更新的。所以在R7C时代，Google移植的STLport并不支持异常(刚查了R8也还不支持异常，但在NDK R10中，stlport已经支持异常了)

同样，gabi++, 在R10版本内也已经支持RTTI和异常了。

谢谢网友(ttbtr)提示。

1. 各Runtime简介：

1.1：System Runtime：

Android提供的C++ Runtime，它只提供几个非常少的C++ 标准头文件。如果使用它，则应用程序二进制自动的链接此Android系统libstdc++。


提供的头文件只有以下这些：

cassert cctype cerrno cfloat climits cmath csetjmp csignal cstddef
   cstdint cstdio cstdlib cstring ctime cwchar new stl_pair.h typeinfo
   utility



不支持：std::string or std::vector.

1.2：GAbi++ runtime：

这是另一个小的C++ runtime, 与System C++ 提供同样多的头文件。但它支持RTTI。 现在已经很少用了。





1.3: STLport runtime:

STLport(http://www.stlport.org)的Android 移植版。提供完整的C++ 标准库头文件，支持RTTI，但不支持EXCEPTIONS.（不支持异常很麻烦，就需要改不少代码）



静态动态均支持：

APP_STL := stlport_shared


APP_STL := stlport_static





1.4：GNU STL runtime：

GNU 标准的C++ library. 支持更多特性。库名叫：libgnustl_shared.so，而不是其它平台通常的：libstdC++.so







2.其它事项：

2.1: C++ Exceptions:

自从NDK r5，NDK Toolchain就支持异常，可是，所有C++ 代码都缺省使用-fno-exceptions编译，为的是向前兼容。



为了Enable C++ Exceptions,可以作如下动作：

在Android.mk中：

LOCAL_CPP_FEATURES += exceptions   (推荐)

或者：

LOCAL_CPPFLAGS += -fexceptions



或者在Application.mk中：

APP_CPPFLAGS += -fexceptions





2.2：RTTI support:

与异常类似，自动NDK r5, NDK ToolChain就支持RTTI,但在缺省情况下都是用-fno-rtti来编译C++代码。



如果想Enable RTTI； 

在Andriod.mk中：

LOCAL_CPP_FEATURES += rtti (推荐)

或者

LOCAL_CPPFLAGS += -frtti

或者在：Application.mk:


APP_CPPFLAGS += -frtti





2.3: Static runtimes:

当工程只有一个动态库用到C++ library. 则其使用静态C++库没有问题。

但当工程中有多个动态库用到C++ library(或其它静态库)时，则问题来了，每个动态库会包含静态库进去。这就有问题了，因为在内存中，就有多份COPY,那全局变量等都会有问题。



所以，当工程中多个动态库链接C++ library时，不要使用静态C++库方式。





2.4: Shared runtimes:
在使用动态库时，则需要确保C++ 动态库在其它库之前被Load到内存。



例如：

libfoo.so


libbar.so which is used by libfoo.so


libstlport_shared.so, used by both libfoo and libbar

则：

static 

{


 System.loadLibrary("gnustl_shared"); 

 System.loadLibrary("bar");


 System.loadLibrary("foo");


 }









有一点需要注意：

因为C++ 程序调用xxx-xxx-g++编译，所以使用C++命名规范命名 符号，这样，Java JNI程序就找不到对应符号了。

所以需要添加：

#ifdef   __cplusplus

extern   "C"{

#endif





function 声明。

#ifdef   __cplusplus

}

#endif

3. 对std::wstring支持：

在NDK R7中，如果不做处理，则std::wstring会报未定义。

于是Sam查找之：

在：android-ndk-r7/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/include/bits/stringfwd.h

#ifdef _GLIBCXX_USE_WCHAR_T

  template<> struct char_traits;

  typedef basic_string wstring;

#endif



所以，如果想要支持wstring,则需要定义 _GLIBCXX_USE_WCHAR_T

于是：在Android.mk中，

在LOCAL_CXXFLAGS，LOCAL_CFLAGS中添加：
-D_GLIBCXX_USE_WCHAR_T

即可支持wstring.




更新：Sam发现，wstring在R7C版本中，编译虽然没有问题，但链接时会报错。



只有替换了NDK R8之后，才真正没有问题了。

Android C++库支持有些不妥之处,例如: 

在多Thread中使用cout，或者cout 与printf混和使用，会造成程序卡死。

注意：此处NDK版本为NDK R7C.（不同NDK版本，ndk-build所产生的Makefile并不完全相同）