Android开发实践：如何设置NDK的编译选项
本文是我的《Android NDK开发》系列的又一篇文章，上篇文章中，我分享了一个可以自动添加源文件列表的 Android.mk 示例模板，方便大家快速地搭建起完整的 NDK 开发工程框架，本文则主要探究几个主要的 NDK 编译选项的配置，其中包括：APP_ABI、LOCAL_LDLIBS、LOCAL_CFLAGS、APP_STL 这几项，让你从此不再对 NDK 的编译参数望而生却。
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1. 概述
首先回顾一下 Android NDK 开发中，Android.mk 和 Application.mk 各自的职责。
Android.mk，负责配置如下内容：
（1） 模块名（LOCAL_MODULE）
（2） 需要编译的源文件（LOCAL_SRC_FILES）
（3） 依赖的第三方库（LOCAL_STATIC_LIBRARIES，LOCAL_SHARED_LIBRARIES）
（4） 编译/链接选项（LOCAL_LDLIBS、LOCAL_CFLAGS）
Application.mk，负责配置如下内容：
（1） 目标平台的ABI类型（默认值：armeabi）（APP_ABI）
（2） Toolchains（默认值：GCC 4.8）
（3） C++标准库类型（默认值：system）（APP_STL）
（4） release/debug模式（默认值：release）
由此我们可以看到，本文所涉及的编译选项在Android.mk和Application.mk中均有出现，下面我们将一个个详细介绍。
2. APP_ABI
ABI全称是：Application binary interface，即：应用程序二进制接口，它定义了一套规则，允许编译好的二进制目标代码在所有兼容该ABI的操作系统和硬件平台中无需改动就能运行。（具体的定义请参考 百度百科 或者 维基百科 ）
由上述定义可以判断，ABI定义了规则，而具体的实现则是由编译器、CPU、操作系统共同来完成的。不同的CPU芯片（如：ARM、Intel x86、MIPS）支持不同的ABI架构，常见的ABI类型包括：armeabi，armeabi-v7a，x86，x86_64，mips，mips64，arm64-v8a等。
这就是为什么我们编译出来的可以运行于Windows的二进制程序不能运行于Mac OS/Linux/Android平台了，因为CPU芯片和操作系统均不相同，支持的ABI类型也不一样，因此无法识别对方的二进制程序。
而我们所说的“交叉编译”的核心原理也跟这些密切相关，交叉编译，就是使用交叉编译工具，在一个平台上编译生成另一个平台上的二进制可执行程序，为什么可以做到？因为交叉编译工具实现了另一个平台所定义的ABI规则。我们在Windows/Linux平台使用Android NDK交叉编译工具来编译出Android平台的库也是这个道理。
这里给出最新 Android NDK 所支持的ABI类型及区别：
那么，如何指定ABI类型呢？在 Application.mk 文件中添加一行即可：
APP_ABI := armeabi-v7a //只编译armeabi-v7a版本 APP_ABI := armeabi armeabi-v7a //同时编译armeabi，armeabi-v7a版本 APP_ABI := all //编译所有版本
3. LOCAL_LDLIBS
Android NDK 除了提供了Bionic libc库，还提供了一些其他的库，可以在 Android.mk 文件中通过如下方式添加依赖：
LOCAL_LDLIBS := -lfoo
其中，如下几个库在 Android NDK 编译时就默认链接了，不需要额外添加在 LOCAL_LDLIBS 中：
（1） Bionic libc库
（2） pthread库（-lpthread）
（3） math（-lmath）
（4） C++ support library (-lstdc++)
下面我列了一个表，给出了可以添加到“LOCAL_LDLIBS”中的不同版本的Android NDK所支持的库：
4. LOCAL_CFLAGS
我们可以在 Android.mk 文件中设置 LOCAL_CFLAGS 来为编译源代码添加额外的编译选项，由于NDK实际上也是调用GCC命令来完成编译和链接的，因此，LOCAL_CFLAGS 的可选参数配置大家可以参考GCC的官方文档，链接如下：
《GCC 4.8.4 Manual》
《GCC Command Options》
下面是我总结的一些常用的CFLAGS编译选项：
（1）通用的编译选项
-O2 编译优化选项，一般选择O2，兼顾了优化程度与目标大小
-Wall 打开所有编译过程中的Warning
-fPIC 编译位置无关的代码，一般用于编译动态库
-shared 编译动态库
-fopenmp 打开多核并行计算，
-Idir 配置头文件搜索路径，如果有多个-I选项，则路径的搜索先后顺序是从左到右的，即在前面的路径会被选搜索
-nostdinc 该选项指示不要标准路径下的搜索头文件，而只搜索-I选项指定的路径和当前路径。
--sysroot=dir 用dir作为头文件和库文件的逻辑根目录，例如，正常情况下，如果编译器在/usr/include搜索头文件，在/usr/lib下搜索库文件，它将用dir/usr/include和dir/usr/lib替代原来的相应路径。
-llibrary 查找名为library的库进行链接
-Ldir 增加-l选项指定的库文件的搜索路径，即编译器会到dir路径下搜索-l指定的库文件。
-nostdlib 该选项指示链接的时候不要使用标准路径下的库文件
（2） ARM平台相关的编译选项
-marm -mthumb 二选一，指定编译thumb指令集还是arm指令集
-march=name 指定特定的ARM架构，常用的包括：-march=armv6， -march=armv7-a
-mfpu=name 给出目标平台的浮点运算处理器类型，常用的包括：-mfpu=neon，-mfpu=vfpv3-d16
-mfloat-abi=name 给出目标平台的浮点预算ABI，支持的参数包括：“soft”, “softfp” and “hard”
5. APP_STL
从Android NDK r5 开始支持 STL 了，只需要在 Application.mk 文件中添加对 APP_STL 的定义即可：
APP_STL := gnustl_static
默认情况下，system 库只支持部分 STL 的功能，不支持C++异常，不支持RTTI，不过，NDK 集成了一系列其他的C++运行时库，可以提供这些功能，这些库的特性如下所示：
我们可以通过修改 Application.mk文件中的 APP_STL 来配置到底选择使用哪一种C++支持库：
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.
6. 小结
关于如何设置NDK的编译选项就介绍到这儿了，有任何疑问，欢迎留言或者来信lujun.hust@gmail.com交流，也可以关注我的新浪微博 @卢_俊 或者微信公众号 @Jhuster 获取最新的文章和资讯。
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