安卓使用so库

发布于：2024-05-08 ⋅ 阅读:(25) ⋅ 点赞:(0)

最近需要给小伙伴扫盲一下如何使用Android Studio 生成一个SO文件，网上找了很多都没有合适的样例，那只能自己来写一个了。

原先生成SO是一个很麻烦的事情，现在Android Studio帮忙做了很多的事情，基本只要管好自己的C代码即可。

创建工程

C++ Standard ：使用下拉列表选择你希望使用哪种 C++ 标准。选择 Toolchain Default 会使用默认的 CMake 设置。
创建后报错的问题
这个是由于我默认使用的 java 1.8 ，需要至少升级到 java11

创建完成后的工程样式

工程解析
native-lib.cpp
这个工程我是这样理解的，native-lib.cpp 是实际编写C++代码的部分，这里来定义方法

#include <jni.h>
#include
#include <android/log.h>

extern “C” JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapplication_MainActivity_stringFromJNI(
JNIEnv* env,
jobject /* this */) {
std::string hello = “Hello from C++”;
// 使用 android log输出日志
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, “log”, “Hello log from JNI function”);
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

// System.loadLibrary 时发起
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *jvm, void *reserved) {
JNIEnv *env = NULL;
jint result = -1;

__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "log", "Hello log from JNI_OnLoad");

if (jvm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
    return -1;
}

// 从C 层去调用 java的方法
jclass clazz = env->FindClass("com/example/myapplication/MainActivity");
if (clazz == NULL) {
    __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "log", "Cannot find SampleClass");
    return -1;
}
jmethodID methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, "getJavaString", "()Ljava/lang/String;");
if (methodId == NULL) {
    __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "log", "Cannot find sampleMethod");
    return -1;
}
/**
 *  这行代码是在 JNI 中调用 Java 类的静态方法，并将返回值转换为 jstring 类型的对象。
    env->CallStaticObjectMethod(clazz, methodId) 是 JNI 中用于调用 Java 类的静态方法的函数。它接受三个参数：类引用 clazz、方法 ID methodId 和任何必要的参数列表。
    在这种情况下，我们调用了一个静态方法，并且没有传递其他参数，因此只传递了类引用 clazz 和方法 ID methodId。
    静态方法执行后会返回一个 Java 对象，因此我们使用 (jstring) 将其强制转换为 jstring 类型的对象，因为我们知道该方法返回的是字符串对象。
    最终，返回的 jstring 对象被赋值给名为 resultString 的变量，以便后续在 JNI 函数中进行处理或操作。
 */
jstring resultString = (jstring)env->CallStaticObjectMethod(clazz, methodId);
// 从 Java 字符串对象中获取一个指向 UTF-8 编码的 C 字符串的指针，并将其存储在名为 str 的 const char* 类型指针变量中。
const char* str = env->GetStringUTFChars(resultString, NULL);
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "log", "Output from Java: %s", str);
// 释放由 GetStringUTFChars 函数获取的 UTF 字符串的内存
env->ReleaseStringUTFChars(resultString, str);


result = JNI_VERSION_1_6;
return result;

}
extern “C” JNIEXPORT jstring JNICALL
在 JNI（Java Native Interface）中，extern “C” 用于指定 C++ 函数按照 C 语言的命名和调用约定来处理。JNIEXPORT 和 JNICALL 是 JNI 提供的宏，通常用于声明 JNI 函数，这两个宏通常会展开为适合当前环境的修饰符。

extern “C” 告诉编译器按照 C 语言的规则处理函数 stringFromJNI。
JNIEXPORT 表示该函数将被导出供 JNI 调用。
JNICALL 是一个宏，用于设置正确的调用约定。
include
上面 include 就是C当中引入相关库的地方。

这里我加了 #include <android/log.h> 用于使用Android log 方法：__android_log_print

这里不可以直接使用C原生的 printf(“Hello log from JNI function\n”)

因为在 Android 开发中，printf 输出的内容通常不会直接显示在 Logcat 中。Android 应用默认会将 stdout 和 stderr 重定向到 /dev/null，因此 printf 的输出不会在 Logcat 中出现

Java_com_example_myapplication_MainActivity_stringFromJNI
Java: 这个部分表示这是一个 JNI 函数的标识符，表明该函数是与 Java 代码进行交互的本机方法。

com_example_myapplication_MainActivity: 这部分指定了 Java 类的完整路径，即 com.example.myapplication.MainActivity。这个路径应该与包名和类名一致，使用下划线 _ 替代点号 .。

stringFromJNI: 这部分是 Java 类中方法的名称，这个名称应该与 Java 类中定义的native方法名称一致。也就是 ：public native String stringFromJNI();

CMakeLists.txt

For more information about using CMake with Android Studio, read the

documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html

Sets the minimum version of CMake required to build the native library.

cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)

Declares and names the project.

project(“myapplication”)

Creates and names a library, sets it as either STATIC

or SHARED, and provides the relative paths to its source code.

You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.

Gradle automatically packages shared libraries with your APK.

add_library( # Sets the name of the library.
myapplication

    # Sets the library as a shared library.
    SHARED

    # Provides a relative path to your source file(s).
    native-lib.cpp)

Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a

variable. Because CMake includes system libraries in the search path by

default, you only need to specify the name of the public NDK library

you want to add. CMake verifies that the library exists before

completing its build.

find_library( # Sets the name of the path variable.
log-lib

    # Specifies the name of the NDK library that
    # you want CMake to locate.
    log)

Specifies libraries CMake should link to your target library. You

can link multiple libraries, such as libraries you define in this

build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.

target_link_libraries( # Specifies the target library.
myapplication

    # Links the target library to the log library
    # included in the NDK.
    ${log-lib})

这里逐条解析

cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)
这个指定了构建该项目所需的最低 CMake 版本为 3.22.1、

project(“myapplication”)
声明并命名项目为 “myapplication”。

add_library

创建并命名一个库，设置为 SHARED 类型，并提供源代码文件的相对路径。在此示例中，创建了名为 myapplication 的共享库，并提供了 native-lib.cpp 源文件的路径。

find_library
在系统路径中搜索指定的预构建库，并将其路径存储为变量。在这里，查找名为 log 的 NDK 库，并将路径存储在 log-lib 变量中。

target_link_libraries
指定要链接到目标库的库。在这里，将 myapplication 目标库链接到 log NDK 提供的 log 库。

所以当你需要改变生成的so的名称时，需要改动 add_library中的myapplication以及关联target_link_libraries中的值，不然报错。

同时，可以看到 find_library 作用是引入log库，如果不使用log，那么这个就并不是必须的，如果我在native-lib.cpp 中不使用那句 __android_log_print ，那么就可以精简为：

cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)

project(“myapplication”)

add_library(myapplication SHARED native-lib.cpp)
MainActivity
package com.example.myapplication

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import com.example.myapplication.databinding.ActivityMainBinding

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

// Used to load the 'myapplication' library on application startup.
static {
    System.loadLibrary("myapplication");
}

private ActivityMainBinding binding;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);

    binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
    setContentView(binding.getRoot());

    // Example of a call to a native method
    TextView tv = binding.sampleText;
    tv.setText(stringFromJNI());
}

public static String getJavaString(){
    return "javaString 123";
}

/**
 * A native method that is implemented by the 'myapplication' native library,
 * which is packaged with this application.
 */
public native String stringFromJNI();

}
这个其实没什么可以多说的，就是标准的调用，这里可以测试调用需要的代码。同时，因为so对 class的包名以及方法名固定的特性，使用so的地方也需要这里的代码。

SO编译
如果只是测试，可以直接run apk 。对应的文件会生成在如下位置。

此时，apk中只会包含和你测试设备相符合的so架构

但是当你需要多个架构时，需要在 build.gradle 中进行指定

然后直接编正式APK即可。

编完之后再apk 中可以获取到你需要的架构so

SO安全
这里额外聊一下这个事情，很多人觉得代码放在SO里面，别人不好反编译，更加的安全。

但是有一个盲点，就是别人在看完你的 Android 代码之后，读完你 native定义，可以直接使用你的so来进行操作。

例如你把关键的加密函数做成SO，明文 -> so -> 密文，或者 密文 -> so -> 明文，那别人直接调用你的so就解密了。特别是使用加固的项目，so很多都不加固，只加固java，这样反而不安全。

所以so至少要进行签名校验。当然so的校验也借助 java 的packagemanage，也就是容易被上层hook，这个我们有额外的对抗方案，这里不细说。

放一个so获取签名的代码在这里。具体的so代码后面有机会再开新坑

extern “C” JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapplication_MainActivity_getAppSignature(JNIEnv *env,jobject obj) {
jclass context_class = env->FindClass(“android/content/Context”);
jmethodID method_getPackageManager = env->GetMethodID(context_class, “getPackageManager”,
“()Landroid/content/pm/PackageManager;”);
jmethodID method_getPackageName = env->GetMethodID(context_class, “getPackageName”,
“()Ljava/lang/String;”);

jobject context = obj;
jobject package_manager = env->CallObjectMethod(context, method_getPackageManager);
jstring package_name = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(context,
                                                                  method_getPackageName));

jclass package_manager_class = env->GetObjectClass(package_manager);
jmethodID method_getPackageInfo = env->GetMethodID(package_manager_class, "getPackageInfo",
                                                   "(Ljava/lang/String;I)Landroid/content/pm/PackageInfo;");

// 获取签名信息
jobject package_info = env->CallObjectMethod(package_manager, method_getPackageInfo, package_name, 64);
jclass package_info_class = env->GetObjectClass(package_info);
jfieldID field_signatures = env->GetFieldID(package_info_class, "signatures",
                                            "[Landroid/content/pm/Signature;");
jobjectArray signatures = (jobjectArray) env->GetObjectField(package_info, field_signatures);
jobject signature = env->GetObjectArrayElement(signatures, 0);

jclass signature_class = env->GetObjectClass(signature);
jmethodID method_toCharsString = env->GetMethodID(signature_class, "toCharsString",
                                                  "()Ljava/lang/String;");
jstring signature_str = (jstring) env->CallObjectMethod(signature, method_toCharsString);

return signature_str;

原文链接：https://blog.csdn.net/vistaup/article/details/136650838

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