如何在Eclipse CDT/CMake上編程Android C/C++ 原生程式 (適用Android P以上）

前言

對Android App的應用開發者而言，用C/C++開發，就使用Android Studio已提供C/C++/JNI的編程功能就足夠了。但是對於Android Studio所提供的C/C++編程功能並無法完全滿足Android平台開發人員在進行以C/C++編寫的平台原生服務（Native Service）。所以原生服務例如：netd、surfaceflinger或甚至init。

本文是說明如果利用Eclipse匯入Android的原生代碼（Native C/C++ Code），並且直接在Eclipse可以瀏灠、修改及編譯C/C++原生代碼以提升Android平台工程式的效率。
由於Android平台工程師主要的工作環境是Ubuntu，所以我們選擇的套件為：

• Ubuntu 18.04 Desktop (應可適用Ubuntu 14.04以上版本）
• CMake 3.x 以上版本（Ubuntu 14.04預設版本為v2.6，必須升級至3.x，可參考：https://www.claudiokuenzler.com/blog/755/install-upgrade-cmake-3.10.1-ubuntu-14.04-trusty-alternatives）
• Java 8
• Eclipse 2019-06 with CDT/CMake Plug-ins
• cmake/ninja

期望可以得到的功能是：

• 在Eclipse成功編譯可在Android上執行的程式
• 可載入Android原生Project，並且在Eclipse進行編寫、索引、編譯甚至除錯的完整功能

為何選擇Eclipse

Eclipse應該不用做太多介紹。它算是目前在跨平台、免費的IDE中最受歡迎之一的軟體。從Eclipse一開始，就以核心服務＋插件的基礎架構上，Eclipse吸引了大批的開發人員在Eclipse平台上進行各式插件開發。十幾年發展下來，Eclipse幾乎跨越了所有編程上的語言，只是成熟度上有所不同（這也直接導致當時IDE的軟體商幾乎賺不到錢了，紛紛消失或賣掉了，且讓我們懷念一下Borland！而很多當時開源的IDE，也逐漸退出，直到VSCode的出現，才又有了一個開源又好用的IDE！）。Eclipse編程工具中，最成熟的是Java，且C/C++的成熟度也是很高。

之所以選擇Eclipse做為開發Android原生服務C/C++的原因，主要還是經過一些比較後決定：

• Eclipse CDT (C/C++ Development Tool）經長期開發，比起其他工具，相對穩定好用，功能齊全
• Eclipse CMake支援，讓撰寫跨平台編譯文本（類似Makefile）變得容易上手。
• Eclipse CMake支援Indexer，可進行靜態語法分析，精確度遠勝Source Insight。而且CDT Indexer支援C++14/17的語法，像是lambda語法。

安裝Eclipse CDT/Cmake及第一個“Hello World!" C++專案

安裝Eclipse 2016-06（Ubuntu Desktop 18.04 64bit）

本文發佈時（2019/6/30）最新的Eclipse穩定版本為2019-06版，那就選擇它吧！
請先確認JDK 8已安裝，因為Eclipse是
到 https://www.eclipse.org/downloads/

Eclipse 2019-06版下載頁面

點擊「Download 64 bit」進入下載連結

從最近的mirror site下載Eclipse Installer

再點擊「Download」，開始進行下載。

下載完成後，解壓縮後，在該目錄下，可以看到eclipse-inst，如圖所示：

解壓縮後目錄內容

雙擊eclipse-inst，執行安裝程式。跳出Eclipse安裝程式：

Eclipse for C/C++ Developers

點擊「Eclipse IDE for C/C++ Developers」後，再按下「Install」並接受License/Certifictions之後，就開始下載並安裝。安裝完成後，點擊「Launch」，則開啟Eclipse。

安裝Eclipse CMake 

安裝Eclipse CMake Plugin，讓CDT可以使用CMakeList.txt作為Build Script。
在Eclipse中，點擊 [Help->Eclipse Marketplace...]



跳出Eclipse Market視窗後，在Find:文字欄中輸入CMake，並且按下右方的「GO」按鈕。

顯示出CMake相關的插件我們需要：

• cmake4eclipse 1.14.0
• CMake Editor 1.11.0

分別安裝（按下各插件右下方的Install），安裝這兩個插件。接受License，開始安裝作業。
安裝完成後重新啟動Eclipse。

事實上CDT也開始自己的CMake Plug-in的支援，目前仍在Preview版本。基本上在使用Linux上標準GCC時支援度不錯，但在Cross Compile時的CDT Index判斷就出現問題。所以目前仍選擇使用cmake4eclipse。

第一個CMake Project

在Eclipse中，點擊 [File->New->C/C++ Project]

開啟CDT C/C++ Project

開啟Projects視窗後，選擇CMake Project

之後輸入Project Name，例如「helloworld」，然後按下「Finish」。則成功建立一個CMake Project。
按下Eclipse左上角工具列的第一個按鈕，則開始進行Project Build，結果如下圖：

可以看到左上角的槌子圖示就是Build，再右邊圖示是執行，最後再右邊圖示是停止執行。
Build成功後即可執行。如果發生錯誤有可能是沒安裝cmake或ninja命令套件。

sudo apt install cmake
sudo apt install ninja-build

執行後應該就能在Console View (底部的視窗，有個Console，除了顯示Build的過程，也會顯示執行結果）。

Eclipse和Android AOSP整合

接下來就是重頭戲了。如果只是單純推廣Eclipse CDT/CMake倒是沒什麼Know-How（雖然網路上好像沒找不到這方面的文章），那這文章也不必特別寫了。我們的目的主要還是要讓Eclipse成為開發Android平台的好工具。在使用Eclipse修改Android原生C/C++之前，我們還是先滙入一個全新簡單的C/C++專案來做為入門課程，比較容易上手。

我已經完成一個簡單的GitHub專案，可用來做初步的教程。

Hello World! 在Android上執行

先關閉Eclipse。因為在進入Eclipse之前要先把Android Build System的環境變數設定完成，這些環境變數在之後我們用的CMakeLists.txt會用到。之所以要使用到Android Build System的環境變數，主要是確保我們的CMakeLists.txt的相容性和可移植性。

首先進入你的Android Codebase，並且確認你已完成環境設定，而且必須確認整個Codebase已經Build過了，以AOSP Pixel2為例：

sh. ./build/envsetup.sh 
lunch aosp_walleye-userdebug
make -j16

確保我們的環境變數都設定完成，接下來開啟Eclipse。重新開啟一次是確認Eclipse都取得AOSP的環境變數，以利於我們之後取得Android的C/C++ Compiler路徑。

此時取得在GitHub中的第一個Sample。這個Sample已存在GitHub，我們可以直接用Eclipse取出來。

滙入Sample Project: helloworld !

在Eclipse下選擇「File-->Import」

用Eclipse滙入GitHub中的

選擇「Projects from Git」，按下「Next>」

選擇「Clone URI」，按下「Next>」

在URI中輸入「https://github.com/c55jeremy/android-cmake」，其他欄位會自動填好，按下「Next>」，之後一直「Next>」到「Finish」則完成滙入。如下圖：

按下「Finish」完成滙入。
按下來就是按下左上角的Build Icon（鎚子圖示）

完成編輯後，在android-cmake刷新（F5），會看到CMake產生出來兩個Targets：hellworld及libmyfunc.so。把它們推入手機中即可執行。

執行helloworld

Eclipse預設滙入Git Project存放在~/git（除非剛剛的匯入過程中，你有更動）。
所以android-cmake這個Project Build出來的Targets (helloworld及libmyfunc.so）就放在~/git/android-cmake/build/Debug下。
開啟Terminal，用adb將這兩個檔案推入：

adb root
restarting adbd as root
adb remount
remount succeeded
adb push helloworld /system/bin
helloworld: 1 file pushed. 2.4 MB/s (92368 bytes in 0.037s)
adb push libmyfunc.so /system/lib64
libmyfunc.so: 1 file pushed. 4.1 MB/s (71832 bytes in 0.017s)
adb shell helloworld 
16 2 77 29 
Hello Android! Hello! myfunc
999

最後產生的Output (10~12行)，就是我們在android-cmake的main.cpp/myfunc.c的程式碼輸出結果。這可以證明我們在外部產生一個可執行檔，並且使它連結動態函式庫，完成結果。

之後如果仍需要開發其他的Android Native Program，就直接Copy/Paste這個Project以建立新的Project並進行修改即可。

待續...

之後會在補上：
1. CMakeLists.txt的解釋。
2. 如果不使用滙入，如何逐步建立自己的Eclipse/CMake Project。

結論

Eclipse/CMake目前在完整度上完全可以符合Android平台工程師在看Native Code的需求，但目前仍未把Android的原生碼滙入，所以之後我會再解釋如何把Android原生服務的Project匯入，以整合成一個完整的Android平台開發環境。