如何使用DevEco Studio创建Native C++应用

OpenHarmony开发者 2023-02-22 11:21:07

简介

 

本篇主要介绍如何使用DevEco Studio for OpenAtom OpenHarmony (以下简称“OpenHarmony”)创建一个Native C++应用。应用采用“Native C++”模板,实现了通过Node-API调用C标准库的功能。本示例通过调用C标准库接口来演示调用过程,具体接口是C标准库的计算两个给定数和,并将结果返回到页面展示。通过这个应用我们可以掌握OpenHarmony系统的ArkTS/JS与C/C++混合开发。ArkTS/JS与C/C++ 混合开发是OpenHarmony系统中的一套原生模块扩展开发框架,它基于Node.js N-API规范开发,为开发者提供了ArkTS/JS与C/C++模块之间相互调用的交互能力。这套机制对于OpenHarmony系统开发的价值有两方面:

 

1、OpenHarmony系统可以将框架层丰富的模块功能通过js接口开放给上层应用使用。

2、应用开发者也可以选择将一些对性能、底层系统调用有要求的核心功能用C/C++封装实现,再通过js接口使用,提高应用本身的执行效率。

效果图

 

实现效果如下图所示:

 

 

通过ArkTS编写界面,根据界面展示点击输入框输入两个数,再点击计算按钮调用接口,将数据传入到C++端,C++端计算后再作为返回值到ArkTS端。

 

环境搭建

 

我们首先要完成应用开发环境的搭建,本示例运行RK3568开发板上。

 

1、 搭建应用开发环境

 

1.1、开始前请参考应用开发快速上手链接,完成DevEco Studio的安装和开发环境配置:参考链接

 

1.2、开发环境配置完成后,创建工程(模板选择“Native C++”),选择JS或者eTS语言开发。

 

 

 

2、应用调测

工程创建完成后,选择使用真机进行调测。

 

2.1、将搭载OpenHarmony标准系统的开发板与电脑连接。

 

2.2、点击File> Project Structure... > Project>SigningConfigs界面勾选“Automatically generate signature”,等待自动签名完成即可,最后点击“OK”。如下图所示:

 

 

在编辑窗口右上角的工具栏,点击

按钮运行。

 

源码结构

 

代码结构分析,整个工程的代码结构如下:

 

 

文件说明如下:

 

├── cpp:// C++代码区│   ├── types:// 接口存放文件夹│   │   └── libadd              │   │       ├── index.d.ts       // 接口文件│   │       └── package.json // 接口注册配置文件│   ├── CmakeList.text     // Cmake打包配置文件│   └── add.cpp                // C++源代码└── ets                               // ets代码区    └── Application    │   └── AbilityStage.ts  // Hap包运行时类    ├── MainAbility    │   └── MainAbility.ts   //对Ability生命周期管理    └── pages        └── index.ets            // 主页面

 

C++端方法实现

 

C++端方法源码是工程的entry/src/main/cpp/add.cpp文件。

 

1、 注册模块

 

先定义一个模块,对应结构体为napi_module,模块定义好后,调用NAPI提供的模块注册函数napi_module_register(napi_module* mod)注册到系统中;参考如下示例,nm_modname可以根据实际情况修改。

 

static napi_module demoModule = {    .nm_version =1,    .nm_flags = 0,    .nm_filename = nullptr,    .nm_register_func = Init,    .nm_modname = "libadd",    .nm_priv = ((void*)0),    .reserved = { 0 },};extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterHelloModule(void){    napi_module_register(&demoModule);}

 

2、 接口定义

 

接口定义是固定写法,在napi_property_descriptor desc[]中,我们需要将编写的“hyPotC”方法(从左至右第三个参数)与对应暴露的接口“hyPot”接口(从左至右第一个参数)进行关联,其他参考示例默认填写即可。如下所示,其中Add对应的是Native C++的接口,其应用端的接口对应为add,NAPI通过napi_define_properties接口将napi_property_descriptor结构体中的2个接口绑定在一起,并通过exports变量对外导出,使应用层可以调用add方法。

 

EXTERN_C_STARTstatic napi_value Init(napi_env env, napi_value exports){    napi_property_descriptor desc[] = {        { "add", nullptr, Add, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }    };    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);    return exports;}EXTERN_C_END

 

3、 接口实现

 

#include "napi/native_api.h"static napi_value Add(napi_env env, napi_callback_info info){    size_t requireArgc = 2;    size_t argc = 2;    napi_value args[2] = {nullptr};    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);    napi_valuetype valuetype0;    napi_typeof(env, args[0], &valuetype0);    napi_valuetype valuetype1;    napi_typeof(env, args[1], &valuetype1);    double value0;    napi_get_value_double(env, args[0], &value0);    double value1;    napi_get_value_double(env, args[1], &value1);    napi_value sum;    napi_create_double(env, value0 + value1, &sum);    return sum;}

 

4、 接口对外配置

 

4.1、修改index.d.ts用于对外提供方法、说明(名字可以更改,点击方法可以直接链接到index.d.ts)。

 

export const add: (a: number, b: number) => number;

 

4.2、在package.json文件中将index.d.ts与cpp文件关联起来。

 

{  "name": "libadd.so",  "types": "./index.d.ts"}

 

4.3、CMakeLists.txt配置CMake打包参数,CMakeLists.txt是CMake打包的配置文件,里面的大部分内容无需修改,project、add_library方法中的内容可以根据实际情况修改。

 

# the minimum version of CMake.cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)project(MyApplication)set(NATIVERENDER_ROOT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})include_directories(${NATIVERENDER_ROOT_PATH}                    ${NATIVERENDER_ROOT_PATH}/include)add_library(add SHARED add.cpp)target_link_libraries(add PUBLIC libace_napi.z.so)

 

ArkTS端实现

 

界面整体规划效果如下图所示:

 

 

界面实现部分代码,具体请查看源码(见参考链接源码路径)。

 

@Entry@Componentstruct Index {  ...  build() {    Row() {      Column() {      }      .width('100%')    }    .height('100%')  }}

 

ArkTS调用C++方法流程

 

在ArkTS调用C++流程的过程中,需要使用到Node_API、Cmake等工具来做中间转换,整个流程如下:

 

 

(1) add.cpp源码用来编写C++代码,并通过index.d.ts文件对外提供接口。

 

(2) C++代码通过Cmake打包工具打包成动态链接库SO文件。

 

(3) arkTs端index.ets源码通过引入SO包的方式去调用SO文件中的接口,最终通过hivgor一起打包成可执行的xxx.hap包。

 

1、导入SO包

在index.ets文件中引入编译好的SO包。

 

import libAdd from 'libadd.so'

 

2、添加点击事件

Button组件添加点击事件,调用libadd.so中的方法。

 

Button(this.buttonSubmit)    .fontSize(40)    .fontWeight(FontWeight.Bold)    .margin({top:5})    .height(100)    .width(200)    .onClick(() => {        this.result = libAdd.add(this.num1,this.num2) })

 

3、hivgor打包

hivgor打包将SO文件与eTS代码一起打包成hap包。

 

4、安装hap包

点击

 

按钮安装hap包运行。

 

总结

 

通过本篇介绍,我们了解了C++代码如何与ArkTS实现关联,ArkTS如何调用SO包中的接口等,同时也掌握了C++代码的具体编写与打包流程。

 

参考链接

 

DevEco Studio安装和开发环境配置

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/application-dev/quick-start/start-overview.md#%E5%B7%A5%E5%85%B7%E5%87%86%E5%A4%87

 

源码路径

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge/tree/knowledge/typical_demo/NativeApp

 

NAPI课程学习路径

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_temp/tree/master/docs/napi%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%AD%A6%E4%B9%A0

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鸿蒙一只杨 2023-02-22
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努力学习中…

Edice 2023-02-22
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get√

风逸流云 2023-02-22
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干货满满

Anna& 2023-02-22
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