直接从 Delphi 调用 Android NDK 函数的困难答案

【问题标题】：Difficulties with calling an Android NDK function from directly Delphi直接从 Delphi 调用 Android NDK 函数的困难
【发布时间】：2014-01-28 23:51:17
【问题描述】：

可以通过JNI and NDK 从 Delphi 调用 Android C 函数。要实现这一点需要做很多工作，建议直接调用 NDK 函数。为此，我创建了一个小示例文件来按照我在 Delphi 源代码中找到的行来声明一个外部 C 函数。在<path to delphi>\source\rtl\android 中更具体。

我创建了一个非常小的测试程序来测试直接从 Delphi 调用 C 函数的功能。您将在下面找到所有源代码，这是我目前正在测试的。

  unit DLL_external;

  interface

  const
     MIDI_Lib = '/usr/lib/libmiditest.so';
     test_fun = 'test_1';

  function test_1 (n: Integer): Integer; cdecl;
    external MIDI_Lib name test_fun;

  implementation

  initialization

  finalization

  end.

初始化和终结是必要的，因为否则会出现链接错误，因为缺少一些初始化和终结代码。调用类：

  unit DLL_Test_Main;

  interface

  uses
    System.SysUtils, System.Types, System.UITypes, System.Classes, System.Variants,
    FMX.Types, FMX.Controls, FMX.Forms, FMX.Graphics, FMX.Dialogs, FMX.StdCtrls,
    DLL_external;

  //{$I Androidapi.inc}

  type
     TForm1 = class(TForm)
      Button_Load: TButton;
      Label1: TLabel;

      procedure Button_LoadClick (Sender: TObject);
      procedure FormCreate(Sender: TObject);

     public
        procedure call_external_function (value: Integer);
     end; // Class: TForm1 //

  var
     Form1: TForm1;

  implementation

  {$R *.fmx}

  procedure TForm1.FormCreate (Sender: TObject);
  begin
     Label1.Text := 'External function not called yet';
  end; // FormCreate //

  procedure TForm1.Button_LoadClick (Sender: TObject);
  begin
     call_external_function (3);
  end; // Button_LoadClick //

  procedure TForm1.call_external_function (value: integer);
  var n: Int32;
  begin
     n := test_1 (value);
     Label1.Text := Format ('%d = test_1 (%d)', [n, value]);
  end; // call_external_function //

  end.

与本机库 miditest 一起使用。这是使用ndk-build 构建的。生成的库libmiditest.so 被复制到C:\Users\Public\Documents\RAD Studio\12.0\PlatformSDKs\android-ndk-r8e\platforms\android-14\arch-arm\usr\lib，因为这是 Delphi 放置自己的库的地方。

  #include <jni.h>

  int test_1 (int n) // little test for callability
  {
     return n * n;
  }

当我执行ndk-build 时，会在子目录libs\armeabi-v7a 中生成一个文件libmiditest.so。我将此文件复制到<path to your ndk directory>\platforms\android-14\arch-arm\usr\lib。由于我一开始有一些链接错误（错误的名称和那种愚蠢的错误），我使用readelf -AWs libmiditest.so 来生成符号列表和库的预期架构。 test_1 这个名字和 arm v7 架构一样在符号列表中（我使用 Nexus 7 进行测试）。当我运行 Delphi 程序时，它立即在 Android 上崩溃：“不幸的是，DLL_Test_Propject 已停止”。检查 adb 输出（见下文），文件 libDLL_Test_Project.so 似乎是预期的。我用libDLL_Test_Project.so 替换了单元DLL_external 中的libmiditest.so 并将/usr/lib/libmiditest.so 复制到/usr/lib/libDLL_Test_Project.so。那没有帮助。

有谁明白为什么 Delphi 生成的应用程序会尝试加载自己的库？更好的是：有什么建议我应该如何通过 Delphi 调用 Android C 函数？

  I/InputReader(  608): Reconfiguring input devices.  changes=0x00000010
  D/dalvikvm(  799): GC_FOR_ALLOC freed 2003K, 15% free 14582K/16964K, paused 29ms, total 29ms
  I/PCKeyboard(  799): Loaded dictionary, len=841005
  I/HK/LatinKeyboardBaseView(  799): onMeasure width=1200
  I/HK/LatinKeyboardBaseView(  799): onMeasure width=1200
  D/Documents( 3358): Used cached roots for com.android.providers.downloads.documents
  D/Documents( 3358): Used cached roots for com.android.externalstorage.documents
  D/Documents( 3358): Used cached roots for com.android.providers.media.documents
  D/Documents( 3358): Used cached roots for com.google.android.apps.docs.storage
  D/Documents( 3358): Update found 7 roots in 28ms
  D/BackupManagerService(  608): Received broadcast Intent { act=android.intent.action.PACKAGE_ADDED dat=package:com.embarcadero.DLL_Test_Project flg=0x4000010 (has extras) }
  V/BackupManagerService(  608): addPackageParticipantsLocked: #1
  D/SystemBroadcastService(  987): Received broadcast action=android.intent.action.PACKAGE_ADDED and uri=
  W/ContextImpl(  987): Implicit intents with startService are not safe: Intent { act=com.google.android.gms.games.service.INTENT } android.content.ContextWrapper.startService:494 com.google.android.gms.games.service.GamesIntentService.a:101 com.google.android.gms.games.service.GamesIntentService.b:368
  I/ActivityManager(  608): Delay finish: com.android.vending/com.google.android.finsky.receivers.PackageMonitorReceiver$RegisteredReceiver
  I/ActivityManager(  608): Resuming delayed broadcast
  I/ActivityManager(  608): Delay finish: com.google.android.apps.plus/.service.PackagesMediaMonitor
  I/ActivityManager(  608): Resuming delayed broadcast
  V/GelStubAppWatcher( 3631): onReceive: android.intent.action.PACKAGE_ADDED
  I/Icing.InternalIcingCorporaProvider( 3631): Updating corpora: A: com.embarcadero.DLL_Test_Project, C: MAYBE
  I/ActivityManager(  608): START u0 {flg=0x10800000 cmp=com.estrongs.android.pop/.app.InstallMonitorActivity (has extras)} from pid 3466
  D/dalvikvm(  608): GC_EXPLICIT freed 1385K, 11% free 19671K/22028K, paused 3ms+8ms, total 194ms
  D/dalvikvm(  608): WAIT_FOR_CONCURRENT_GC blocked 24ms
  D/AndroidRuntime( 4437): Shutting down VM
  D/dalvikvm( 4437): GC_CONCURRENT freed 95K, 16% free 560K/660K, paused 0ms+0ms, total 2ms
  W/InputMethodManagerService(  608): Window already focused, ignoring focus gain of: com.android.internal.view.IInputMethodClient$Stub$Proxy@42c98f48 attribute=null, token = android.os.BinderProxy@42b91f10
  D/dalvikvm( 3631): GC_CONCURRENT freed 560K, 6% free 10268K/10860K, paused 2ms+2ms, total 23ms
  D/AndroidRuntime( 4476):
  D/AndroidRuntime( 4476): >>>>>> AndroidRuntime START com.android.internal.os.RuntimeInit <<<<<<
  D/AndroidRuntime( 4476): CheckJNI is OFF
  D/dalvikvm( 4476): Trying to load lib libjavacore.so 0x0
  D/dalvikvm( 4476): Added shared lib libjavacore.so 0x0
  D/dalvikvm( 4476): Trying to load lib libnativehelper.so 0x0
  D/dalvikvm( 4476): Added shared lib libnativehelper.so 0x0
  D/dalvikvm( 4476): No JNI_OnLoad found in libnativehelper.so 0x0, skipping init
  D/dalvikvm( 4476): Note: class Landroid/app/ActivityManagerNative; has 179 unimplemented (abstract) methods
  D/AndroidRuntime( 4476): Calling main entry com.android.commands.am.Am
  I/ActivityManager(  608): START u0 {flg=0x10000000 cmp=com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity (has extras)} from pid 4476
  D/dalvikvm(  608): GC_FOR_ALLOC freed 807K, 12% free 19517K/22028K, paused 63ms, total 63ms
  D/AndroidRuntime( 4476): Shutting down VM
  D/dalvikvm( 4476): GC_CONCURRENT freed 96K, 15% free 586K/684K, paused 0ms+0ms, total 2ms
  D/dalvikvm( 4507): Late-enabling CheckJNI
  I/ActivityManager(  608): Start proc com.embarcadero.DLL_Test_Project for activity com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity: pid=4507 uid=10113 gids={50113, 3003, 1028, 1015}
  I/dalvikvm( 4507): Enabling JNI app bug workarounds for target SDK version 9...
  V/PhoneStatusBar(  667): setLightsOn(true)
  D/AndroidRuntime( 4507): Shutting down VM
  W/dalvikvm( 4507): threadid=1: thread exiting with uncaught exception (group=0x41ccbba8)
  E/AndroidRuntime( 4507): FATAL EXCEPTION: main
  E/AndroidRuntime( 4507): Process: com.embarcadero.DLL_Test_Project, PID: 4507
  E/AndroidRuntime( 4507): java.lang.RuntimeException: Unable to start activity ComponentInfo{com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativ
  eActivity}: java.lang.IllegalArgumentException: Unable to load native library: /data/app-lib/com.embarcadero.DLL_Test_Project-1/libDLL_Test_Project.so
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2195)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2245)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread.access$800(ActivityThread.java:135)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1196)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.os.Looper.loop(Looper.java:136)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5017)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:515)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:779)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:595)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)
  E/AndroidRuntime( 4507): Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: Unable to load native library: /data/app-lib/com.embarcadero.DLL_Test_Project-1/libDLL_Test_Project.so
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.NativeActivity.onCreate(NativeActivity.java:183)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity.onCreate(FMXNativeActivity.java:67)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.Activity.performCreate(Activity.java:5231)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1087)
  E/AndroidRuntime( 4507):        at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2159)
  E/AndroidRuntime( 4507):        ... 11 more
  W/ActivityManager(  608):   Force finishing activity com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity
  I/WindowManager(  608): Screenshot max retries 4 of Token{42a06c48 ActivityRecord{42a42de8 u0 com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNat
  iveActivity t17 f}} appWin=Window{42a1bab8 u0 Starting com.embarcadero.DLL_Test_Project} drawState=4
  W/WindowManager(  608): Screenshot failure taking screenshot for (1200x1920) to layer 21015
  W/ActivityManager(  608): Activity pause timeout for ActivityRecord{42a42de8 u0 com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity t17 f}
  E/WindowManager(  608): Starting window AppWindowToken{4308ff58 token=Token{42a06c48 ActivityRecord{42a42de8 u0 com.embarcadero.DLL_Test_Project/com.embarcadero.firemonkey.FMXNativeActivity t17}}} timed out
  I/Process ( 4507): Sending signal. PID: 4507 SIG: 9
  W/InputMethodManagerService(  608): Window already focused, ignoring focus gain of: com.android.internal.view.IInputMethodClient$Stub$Proxy@42a1abd0 attribute=null, token = android.os.BinderProxy@42b91f10
  I/ActivityManager(  608): Process com.embarcadero.DLL_Test_Project (pid 4507) has died.
  D/Finsky  ( 1567): [1] 5.onFinished: Installation state replication succeeded.

更新 1

从我收集到的 cmets 中，代码可能是更大系统的一部分。这段代码是一个小的独立程序。原生代码库确实和你在这里看到的一样小。

更新 2

正如 Arioch'The 指出的那样，通过使用静态链接（或 Windows 术语中的隐式加载），当库未加载时，主程序将不会加载。这就解释了上面提到的adb 消息。因此，问题是：为什么 libmiditest.so 不加载？

【问题讨论】：

it appears that the file libDLL_Test_Project.so is expected 当然。那就是 Delphi/Android 包含所有编译代码的文件，它是必需的。 I replaced the libmiditest.so in unit DLL_external 毫无意义。您了解 DLL/SO 的无条件静态绑定与使用 Win32 LoadLibrary 等动态条件加载之间的区别吗？最有可能发生的是 Android 无法加载链接的 unc。英石。绑定了libmidi，因此无法加载libmiditest。所以我认为静态绑定只允许文件名而不是路径。
1) '有谁知道为什么 Delphi 生成的应用程序会尝试加载自己的库？' - 作为基于 NDK 的应用程序，Delphi 代码被编译为 .so，然后由 Java 存根可执行文件参与。 2）您可以尝试先链接到 libsonivox.so 吗？不做任何实质性的事情，只是为了看到链接到系统提供的库正常工作。
app-library 通过静态绑定使 libmiditest 成为必需的依赖项，即前提条件。如果后者无法加载，那么前者也无法加载。stackoverflow.com/questions/17726488
我想尝试学习如何在你的库已经加载并运行之后在 linux 中动态加载它，就像我上面所说的那样。 en.wikipedia.org/wiki/…
@Arioch - 成功了！感谢您的建议。看答案。现在开始在 Delphi 中进行 MIDI 编程：-D

标签： android c linux delphi android-ndk

【解决方案1】：

一种解决方案是按照 Arioch'The 在他的 cmets 中的建议动态绑定库。他的 wiki 链接中描述了如何做到这一点的机制。要在库中链接，请使用 Posix.Dlfcn 单元中的 dlopen。

不过，必须提供到库的路径。在下面的示例代码中，我在sdcard0 目录中创建了目录Data\d 并将libmiditest.so 复制到其中。此目录在其他系统上可能不同。事实上，这可能解释了静态绑定（还）不起作用的原因。在查找库时，库不会复制到系统搜索的路径中。

  unit DLL_Test_Main;

  interface

  uses
     System.SysUtils, System.Types, System.UITypes, System.Classes, System.Variants,
     FMX.Types, FMX.Controls, FMX.Forms, FMX.Graphics, FMX.Dialogs, FMX.StdCtrls,
     Posix.Dlfcn, FMX.Layouts, FMX.Memo, System.Math;


  const
     lib_path = '/storage/sdcard0/Data/d/libmiditest.so';
     fun_name = 'test_1';

  type
     TForm1 = class(TForm)
        Button_Load: TButton;
        Memo1: TMemo;

        procedure Button_LoadClick (Sender: TObject);
        procedure FormCreate(Sender: TObject);

      protected
         Lib_Handle: THandle;
      public
         procedure call_external_function (value: Integer);
      end; // Class: TForm1 //

  var
     Form1: TForm1;

  implementation

  {$R *.fmx}

  procedure TForm1.FormCreate (Sender: TObject);
  begin
     Lib_Handle := THandle (dlopen (lib_path, RTLD_LAZY));
     if Lib_Handle = 0 then
     begin
        Memo1.Lines.Add ('Cannot open library: ' + lib_path);
     end else
     begin
        Memo1.Lines.Add ('Opened library: ' + lib_path);
     end; // if
  end; // FormCreate //

  procedure TForm1.Button_LoadClick (Sender: TObject);
  begin
     call_external_function (RandomRange (0, 99));
  end; // Button_LoadClick //

  procedure TForm1.call_external_function (value: integer);
  var
     test_1: function (n: integer): integer; cdecl;
     n: Int32;
  begin
     if Lib_Handle <> 0 then
     begin
        test_1 := dlsym (Lib_Handle, fun_name);
        if not assigned (test_1) then
        begin
           Memo1.Lines.Add ('Cannot create function: ' + fun_name);
        end else
        begin
           n := test_1 (value);
           Memo1.Lines.Add (Format ('%d = %s (%d)', [n, fun_name, value]));
        end;
     end;
  end; // call_external_function //

  end.

【讨论】：

好主意是在您不再需要库时释放它。实际上，我会将其全部放入 call_external_function 或 Button_LoadClick：dlopen; try dlsym; call; finally dlclose; end;
最好将您的装载部分放在单元的初始化部分并卸载到最终确定。您应该避免与 UI 相关（但我以您的代码为例......）。也只有在为 Android 平台构建时才使用条件语句来完成所有这些工作。
你们俩都完全正确。但是这段代码确实是示例代码，需要相当多的修饰才能使其真正有用:-) 我没想过将它放在初始化/完成中。这是个好主意。