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안드로이드 native c++ 컴파일 관련 정리 


# 툴체인 선택

표 1. 다양한 명령 집합에 대한 APP\_ABI 설정

| 아키텍처 | 툴체인 이름 |
| ---------- | ------------------------------------ |
| ARM 기반 | arm-linux-androideabi-**{gcc-version}** |
| x86 기반 | x86-**{gcc-version}** |
| MIPS 기반 | mipsel-linux-android-**{gcc-version}** |
| ARM64 기반 | aarch64-linux-android-**{gcc-version}** |
| X86-64 기반 | x86\_64-**{gcc-version}** |
| MIPS64 기반 | mips64el-linux-android-**{gcc-version}** |

# Sysroot 선택

```
SYSROOT=$NDK/platforms/android-21/arch-arm 
```

# 컴파일러 호출

## 간단한 호출

다음은 NDK 내에 미리 빌드 되어있는 `arm-linux-androideabi-4.8` 툴체인을 이용한 빌드 방법이다.

```
export CC="$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/ \
  linux-x86/bin/arm-linux-androideabi-gcc-4.8 --sysroot=$SYSROOT" $CC -o foo.o -c foo.c 
```

이 방법에서는 C++ STL (STLport, libc++ 또는 GNU libstdc++)을 사용할 수 없습니다. 예외나 RTTI가 지원되지도 않는다.

## 고급 방법

NDK는 명령줄에서 사용자 지정 툴체인 설치를 수행할 수 있는 `make-standalone-toolchain.sh` 셸 스크립트를 제공합니다.

`$NDK/build/tools/` 디렉터리에 있으며, 여기서 $NDK는 NDK의 설치 루트 디렉터리입니다.

```
$NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh \
  --arch=arm --platform=android-21 --install-dir=/tmp/my-android-toolchain 
```

이 명령어를 실행하면 `/tmp/my-android-toolchain/`이라는 이름의 디렉터리가 생성되고, 이 디렉터리에는 `android-21/arch-arm` sysroot의 복사본과 32비트 ARM 아키텍처용 툴체인 바이너리의 복사본이 포함됩니다.

표 3. `--arch`를 사용하는 툴체인과 해당 값

| 툴체인 | 값 |
| ----------------- | ----------------- |
| mips64 컴파일러 | \--arch=mips64 |
| mips GCC 4.8 컴파일러 | \--arch=mips |
| x86 GCC 4.8 컴파일러 | \--arch=x86 |
| x86\_64 GCC 4.8 컴파일러 | \--arch=x86\_64 |
| mips GCC 4.8 컴파일러 | \--arch=mips |

표 4. `--toolchain`을 사용하는 툴체인과 해당 값

| 툴체인 | 값 |
|:-------------:|:-------------------------------------------------------------------------:|
| arm | --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8 
--toolchain=arm-linux-androideabi-4.9
--toolchain=arm-linux-android-clang3.5
--toolchain=arm-linux-android-clang3.6|
| x86 | \--toolchain=x86-linux-android-4.8   
\--toolchain=x86-linux-android-4.9   
\--toolchain=x86-linux-android-clang3.5   
\--toolchain=x86-linux-android-clang3.6 |
| mips | \--toolchain=mips-linux-android-4.8   
\--toolchain=mips-linux-android-4.9   
\--toolchain=mips-linux-android-clang3.5   
\--toolchain=mips-linux-android-clang3.6 |
| arm64 | \--toolchain=aarch64-linux-android-4.9   
\--toolchain=aarch64-linux-android-clang3.5   
\--toolchain=aarch64-linux-android-clang3.6 |
| x86\_64 | \--toolchain=x86\_64-linux-android-4.9   
\--toolchain=x86\_64-linux-android-clang3.5   
\--toolchain=x86\_64-linux-android-clang3.6 |
| mips64 | \--toolchain=mips64el-linux-android-4.9   
\--toolchain=mips64el-linux-android-clang3.5   
\--toolchain=mips64el-linux-android-clang3.6 |

# CMakeList.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 3.4.1)  

# 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. 
```

다음은 .cpp 라이브러리 추가하는 방법이다.

```
add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib
             
             # Sets the library as a shared library.
             SHARED
             
             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp
           ) 
```

```
add_library( # Sets the name of the library.
             blerp
             
             # Sets the library as a shared library.
             SHARED
             
             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/detection/blerp.cpp
           )
           
add_library( # Sets the name of the library.
             util
             
             # Sets the library as a shared library.
             SHARED
             
             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/detection/util.cpp
           )
           
add_library( # Sets the name of the library.
             input-processing
             
             # Sets the library as a shared library.
             SHARED
             
             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/detection/input_processing.cpp
           ) 
```


add_library 의 세번째 파라미터에 여러 cpp 파일을 묶어 하나의 라이브러리로 등록할 수 있다. (좋은 의견을 주신 코드몬님 감사드립니다. )

```
add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib2

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             native-lib.cpp common/hmac.cpp common/sha1.cpp common/sha256.cpp
            )
```

다음은 헤더 파일을 포함하고 있는 디렉토리를 선언하는 코드이다.

```
# Specifies a path to native header files. include_directories( src/main/cpp/include ) 
```

다음은 라이브러리를 찾아서 해당 라이브러리에 이름을 할당하는 코드이다.

```
# 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 
            ) 
```

다음은 라이브러리의 target을 정의하는 코드이다.

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

input_processing 은 util에 종속되어 있고, util은 blerp에 종속되어있다.

```
target_link_libraries( input-processing util ) 
target_link_libraries( util blerp ) 
```

# 여담

C와 C++이 섞여 있는 코드를 이용할 때, C에서 만들어진 함수의 이름과 C++에서 선언한 함수의 이름을 비슷한 형식으로 만들어서 C++에서 컴파일된 함수를 C에서도 사용할 수 있도록 한다.

-   [C++ 상에서 발생하는 name mangling 에 관한 내용](https://spikez.tistory.com/19)

extern "C"를 명시적으로 선언해 줌으로써 이 부분에 선언된 함수는 C 형식의 함수 실행 이름을 가지게 되고, 이를 C에서도 사용할 수 있게 된다. 이 때 함수의 선언 형식은 C의 기준을 따라야 하며, C++의 기준(클래스를 명시한다던지, template을 이용하는 등)을 따르는 함수는 오류를 발생한다.

-   [What is the effect of extern “C” in C++?](https://stackoverflow.com/questions/1041866/what-is-the-effect-of-extern-c-in-c)

```
// blerp.h 
#include 
typedef struct {
    uint32_t *pixels;
    unsigned int w;
    unsigned int h;
} image_t; 

#define getByte(value, n) (value >> (n*8) & 0xFF)

#ifdef 
__cplusplus extern "C" { 
#endif  

void copy_element(image_t *image, unsigned int x, unsigned int y, uint32_t color);  

#ifdef 
__cplusplus } 
#endif 
```

# 참고

- [C 및 C++ 코드를 프로젝트에 추가](https://developer.android.com/studio/projects/add-native-code?hl=ko)
- [독립 실행형 툴체인](https://developer.android.com/ndk/guides/standalone_toolchain?hl=ko)
- [CMake: target\_link\_libraries](https://cmake.org/cmake/help/v3.12/command/target_link_libraries.html)
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