使用CMake構建Android項目的高效方法

一、CMake簡介

CMake是一個跨平台的編譯工具，它可以生成與平台無關的makefile、Visual Studio等項目文件，快速輕鬆地構建和管理代碼。CMake支持多種編程語言，包括C++、Java、Python等，並廣泛應用於開發各種軟件項目，例如OpenGL、Qt、Boost等庫。

Android Studio從2.2版本開始支持使用CMake編譯C/C++庫，開發者可以使用CMake管理項目，在NDK中編譯、構建和測試他們的本地代碼，以及讓他們的C++代碼更容易地與Java代碼合作。

二、使用CMake構建Android項目

在Android Studio中，創建一個C++庫工程時，會自動生成CMakeLists.txt文件。

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

#定義變量
set(my_src_path ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp)
set(my_lib_path ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI})

#將目錄下所有.cpp文件生成一個名為NativeFunc的庫文件，並輸出到libs目錄下
add_library(NativeFunc SHARED
            ${my_src_path}/Add.cpp
            ${my_src_path}/Subtract.cpp
            ${my_src_path}/Multiply.cpp
            ${my_src_path}/Divide.cpp)

#導入log庫
find_library(log-lib log)

#將libNativeFunc.so、log庫打包到jniLibs目錄下
target_link_libraries(NativeFunc ${log-lib})
set_target_properties(NativeFunc PROPERTIES
                      LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${my_lib_path})

在CMakeLists.txt中，首先設置一些變量，包括源碼路徑、靜態庫路徑等；然後定義一個NativeFunc的共享庫，並將所有.cpp源文件與它關聯；最後鏈接log庫、打包共享庫到指定目錄。

CMakeLists.txt的作用類似於Makefile，不同的是CMake可以跨平台生成不同類型的構建腳本。

三、使用CMake的高效方法

1. 使用變量

在CMakeLists.txt中，使用變量可以方便地管理路徑、文件等複雜的參數。

set(my_src_path ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp)
set(my_include_path ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/include)
set(my_lib_path ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI})

在代碼中使用已定義的變量，代碼可讀性大大提高，同時也有利於維護。

add_library(NativeFunc SHARED
            ${my_src_path}/Add.cpp
            ${my_src_path}/Subtract.cpp
            ${my_include_path}/Multiply.cpp
            ${my_include_path}/Divide.cpp)

2. 使用函數

CMake提供一些函數庫和宏，用於模塊化的構建過程，例如字符串操作、文件操作、流控制等。

#在頭文件目錄中尋找include文件夾
include_directories(${my_include_path})
#加入頭文件轉換函數（將.cpp文件轉為.h文件）
function(convert_file_to_header file_name)
  get_filename_component(file_we ${file_name} NAME_WE)
  set(output_file "${my_include_path}/${file_we}.h")
  file(WRITE "${output_file}" "//在這裡寫你需要包含的.h頭文件內容")
endfunction()
#調用convert_file_to_header函數，將Multiply.cpp轉為Multiply.h
convert_file_to_header(${my_src_path}/Multiply.cpp)

通過引用函數庫、定義函數等方式，可以在CMakeLists.txt中編寫更加靈活的腳本，提高項目的可擴展性和可維護性。

3. 定義參數

使用CMake，在構建Android項目時可以定義一些構建參數，例如定義編譯器版本、CPU架構、編譯選項等。這些參數可以在CMake腳本、源碼中使用，方便地進行版本控制、多平台適配等工作。

#設置編譯器版本
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)

#設置編譯選項
add_compile_options(-Wall -Werror)

#設置CPU架構
if(${ANDROID_ABI} STREQUAL "armeabi-v7a")
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp")
endif()

通過定義參數，可以規範化項目的構建工作，提高開發效率和項目質量。

四、總結

CMake是一個方便、高效的跨平台編譯工具，在Android Studio中使用CMake生成Android項目的makefile，可以更加輕鬆、便捷地編譯、構建和管理代碼。通過使用變量、函數、參數等工具，可以進一步提高CMake在Android開發中的靈活性和可維護性。