NDK (Native Development Kit Environment) 입니다. 구글은 Java 환경의 SDK 만 가지고 모든 것이 가능할 것이라고 주장했었으나, 몇 버젼 지나지 않아 자신들의 주장을 철회하고 Native C/C++ 프로그램이 가능한 NDK 를 공개했습니다. 

 왜 NDK 를 사용하는가에 관해서는 몇가지 이유가 있겠지만 

 - 빠른 연산을 위해서 (아무래도 C/C++ 이 자바 보다 속도가 빠른것은 주지의 사실입니다) 
 - 수많은 Open Source 들이 아직도 C/C++ 로 되어 있기 때문에


일단 이 두개를 크게 들 수가 있겠습니다. 그렇다고 해서 윈도우 다루는 부분까지 전부 NDK 로 하는 것을 추천하지는 않습니다. 속도가 필요한 부분이나 위에서 언급된 오픈 소스로 만들어진 라이브러리를 응용하는 부분에 사용할 것을 추천합니다. 

 NDK 를 컴파일 하기 위해서 알아야 할 구글에서 만들어둔 Makefile 입니다. Makefile 의 문법을 쓰고 있지만 세세하게 다 작성할 필요 없이 형태에만 맞춰주면 나머지는 빌드스크립트가 알아서 처리를 해 줍니다. 물론 이 방법 말고 OpenSource 를 컴파일하기 위해서는 방법이 따로 필요하지만 그 건 다른 포스트에서 다루기로 하겠습니다. 

 실제로 예제를 따라 만들어 보면 쉽게 이해가 될 것 같습니다. 
 

 NDK 를 개발하기 위한 준비 과정입니다. SDK 와 NDK 를 받아서 적당한 곳에 풀고 SDK 에 관련된 명령을 어디서든 실행할 수 있게 PATH 에 걸어주고, NDK 또한 어디서건 실행이 가능하게 PATH 에 걸어줍니다. 

안드로이드 프로젝트를 만들어줍니다. Eclipse (ADT) 에서도 만들어 줄 수 있지만 저는 기본적으로 Command Line 을 선호하므로 Terminal 에서 만들어 줍니다. 

필수로 입력해야할 내용들입니다. -n 은 프로젝트의 이름 (위에서는 HelloNDK) -t 은 현재 자신의 개발 머신에 설치되어 있는 SDK 버젼의 id 입니다. -k 는 패키지 명입니다. (위에서는 com.comjuck) -a 는 Activity 의 이름입니다. 

 디자인 부분을 손봐줍니다. 그냥 간단하게 TextView 하나 생성해 줍니다. 

 MainActivity 에서 Layout 에서 만들어준 TextView 에 NativeCode 에서 리턴한 문자열을 출력하는 예제를 만들 예정입니다. 따라서 위와 같이 작성해주면 됩니다. 

 실제로 Android 프로젝트를 빌드하는 과정입니다. 그냥 위 명령 그대로 입력하면 컴파일 될 것입니다. 

EDIT: ubuntu 에서 javah 사용시 classpath 를 명시해 줘야 하더군요. 

javah -classpath <android-sdk-path>/platforms/android-20/android.jar:$PROJECT_PATH/bin/classes com.comjuck.MainActivity 


Android 부분이 에러 없이 컴파일 된다고 해도 실제로 Native Code 부분이 없기 때문에 실행하면 에러가 발생합니다. 따라서 Native 부분을 작성해 주는 과정입니다.  javah 명령을 이용해서 header 를 자동으로 생성해 주기로 합니다. javah 는 native 키워드가 붙은 부분에 대해서 자동으로 선언을 만들어 줍니다. (JNI 가 기본으로 제공해 주는 기능입니다) 

그래서 생성된 파일(이름에 주목하면 package 명 + Class 명이 합쳐진 형태)을 $PROJECT_PATH/jni 디렉토리로 복사해줍니다. 

Native 코드들이 위치하는 곳은 $PROJECT_PATH/jni 입니다. 

 Native Code 가 위치해야 하는 $PROJECT_ROOT/jni 에 javah 를 이용해서 생성해준 com_comjuck_MainActivity.h 에 대응하는 Body 를 만들어줍니다. 여기서는 HelloNDK.c 로 만들어 주고 위와 같은 코드를 채워줍니다. 

AndroidManifest.xml 파일을 열어서 이제부터 NDK 를 사용할 것이라는 것을 지정해줘야 합니다. 딱히 해줄것은 없고 minSDKVersion 정보를 최소 14로 맞춰주는 것입니다. 

Native Code를 컴파일 하기 위해서 필요한 Android 용 Makefile 입니다. 현재 지금 있는 것을 컴파일 하기 위해서는 단지 위와 같이 작성해주면 됩니다. 

Android.mk 의 예제입니다. 

LOCAL_PATH 는 ndk-build 가 실행될 때의 위치에 따라서 정보가 다르게 저장되긴 하지만 기본적으로 $PROJECT_ROOT/jni 을 지정하게 되어 있습니다. 

include $(CLEAR_VARS) 는 LOCAL_PATH 를 제외한 모든 LOCAL_ 로 시작되는 변수들이 초기화 됩니다. 왜 필요한가 의문을 가질 수 있지만 여러개의 프로젝트를 컴파일할 때 꼭 필요한 명령입니다. 

LOCAL_CFLAGS 는 추가해줄 컴파일 옵션에 관한 세팅입니다. 

LOCAL_MODULE 은 만들고자 하는 모듈의 이름입니다. 

LOCAL_LDLIBS 는 연결하고자 하는 링크옵션입니다. 

LOCAL_SRC_FILES 는 컴파일 될 대상인 소스파일들의 리스트입니다. 여기에 나열만 해주는 것으로 알아서 처리가 됩니다. 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 는 shared object (so 파일) 을 생성하기 위한 명령입니다. BUILD_STATIC_LIBRARY 는 static object (a 파일)을 만들어주기 위한 명령입니다. 

$PROJECT_ROOT 나 jni 디렉토리에서 ndk-build 만 입력하면 컴파일 됩니다. 그리고 다시 $PROJECT_ROOT 에 가서 ant -e debug 를 입력하셔서 다시 컴파일 해주시면 됩니다. 

여러가지 방법이 있겠지만 Command Line 을 이용하자면 

$ ant -e installd


를 이용하면 Device 에 인스톨 됩니다. 
 


Android NDK (Native Development Kit) 을 이용해서 개발하고 있습니다. NativeActivity 를 이용하고 있습니다. 그런데 작지만 해결하기 어려운 버그가 있습니다. 

NativeActivity 는 Java 의 Activity 의 일종인데 JNI 를 이용한 Native C/C++ Entry Point 를 쓰레드 (Thread)를 이용해서 호출하는 부분을 잘 감싸서 NDK 를 이용해서 개발하고자 하는 사람들에게 편의를 제공할려는 목적으로 만들어 진것으로 보입니다. 특히나 게임 , 전화, 멀티미디어 용 어플리케이션을 개발하는 사람들은 필히 관심을 가져볼 만합니다. 

발생한 이슈는  제가 추천한 책에서 언급된 소스에 다른 모듈을 붙일려고 하는 순간에 발생했습니다. 참고로 만들어본 Android.mk 파일입니다. 



LOCAL_PATH := $(call my-dir)
TOP_ROOT_PATH := $(LOCAL_PATH)

include $(call all-subdir-makefiles) 
# 이 하위 Android.mk 에서 Shared Library 를 만들어 줍니다. 
# 그 라이브러리 이름을  codec 이라고 (예를 들어서) 해줍니다. 

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_PATH = $(TOP_ROOT_PATH)

LS_CPPP=$(subst $(1)/, ,$(wildcard $(1)/*.cpp ))

LOCAL_MODULE := game 
LOCAL_SRC_FILES := $(call LS_CPPP,$(LOCAL_PATH))

LOCAL_CFLAGS += -D GL_GLEXT_PROTOTYPES

LOCAL_LDLIBS := -landroid -llog -lEGL -lGLESv1_CM
LOCAL_STATIC_LIBRARIES := android_native_app_glue png
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := codec                          
# 이 부분이 문제의 그 부분입니다. 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

$(call import-module, android/native_app_glue)
$(call import-module, libpng)


이게 대체 뭐지? 라고 생각하시는 분들은 제가 곧 'NDK 프로그래밍 따라하기' 포스트 한 두개를 올릴테니 그 때까지 이 부분을 보실 필요는 없습니다. 

위의 Android.mk 를 이용해서 컴파일을 하면 libgame.so 가 만들어 집니다. 책에서 나와 있는 그대로 만들어 집니다. 그러나 codec 이라는 (libcodec.so)를 이용해야 하는 필요가 생겨서 따로 만들어 줘서 프로젝트에 포함시켜 주면 실행이 안되고 에러가 발생합니다. 

잘 된 캡슐화의 문제점 중의 한가지가 난감한 에러가 발생하면 해결하기 어렵다는 점입니다. 구글링도 해보고 여러가지 독립적인 테스트를 해 본 결과 전혀 엉뚱한 작업을 진행중에 해결이 됐습니다. 100% 확신을 한 바는 아니지만 NativeActivity 가 결국 Java 클래스 이고 내부적으로는 결국 JNI 를 이용해서 Library 를 불러오는데, 정해진 방법으로만 호출하기 때문에 (위의 예제의 경우에는 libgame.so ) 다른 라이브러리를 호출을 못하기 때문에 발생하는 것 같습니다. 따라서 해결해 주기 위해서는 몇가지 수동으로 처리해 줘야 합니다. 

$ cd $PROJECT_ROOT
$ cd src/com/comjuck/game     (없으면 만들어 주셔야 합니다)
$ emacs NativeActivity

package com.comjuck.game;

import android.app.NativeActivity;
import android.os.Bundle;

public class GameActivity extends NativeActivity {

	static {
		System.loadLibrary("codec");
	}


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


GameActivity 를 만들어주고 NativeActivity 에서 상속을 받습니다. (물론 package 경로에 맞춰주는 것을 잊어주시면 안됩니다) , 그리고 위에서 표기한 대로 추가해 준 라이브러리를 직접 불러줍니다. 
그리고 AndroidManifest.xml 을 열어서 추가해 준 Activity 를 android.app.NativeActivity 대신 지정해 줍니다. 

$ cd $PROJECT_ROOT
$ emacs AndroidManifest.xml 
 

    <activity android:name="PhoneActivity"
                  android:label="@string/app_name">


이제는 문제 없이 앱이 실행되는군요. 

ps. 이걸 알아내기 위해서 4시간을 소모했습니다. ㅜ.ㅜ 


저는 컴퓨터 관련 서적 자체를 잘 추천 안하는 편입니다. 요즘 같이 급박하게 기술이 바뀌는 세상에서는 사실상 공식 페이지가 최고의 레퍼런스가 되는 것이 현실이다 보니, 주변에서 기술 관련 서적을 산다고 하면 적극적으로 말리는 편입니다.

그러나 이 책은 정말 감히 추천할 만 합니다. 사실 저는 원서(Android NDK , Beginner's Guide)로 봤는데, 저자의 소스코드만 보더라도 상당한 내공이 느껴집니다. C++ 이나 Object Oriented Programming 에 상당한 조예가 느껴집니다. 팀원이 한글판으로 보고 있는데도 상당히 괜찮다고 하니 번역도 괜찮게 되어 있는 편인가 봅니다. 

안드로이드에서 가장 어려운 축에 드는 NDK(Native Development Kit) 부분을 '따라하기' 식으로 쉽게 풀어서 설명했을 뿐 아니라, 따라하기의 예로 든 것이 바로 '게임' 입니다. 더구나 철저하게 Bottom-up 식으로 설명을 하고 있기 때문에 아니 이게 이런 게임이 되는거야? 하는 신기함도 느끼실 수가 있습니다.

더구나 C 의 함수로 돌아가는 형태를 객체화를 시키는 능력을 보자면 코드를 만들어내는 사람의 내공을 느낄 수가 있는데 그런면에서 이 저자는 가히 탁월한 능력을 보여줍니다.

단 책이 몇 개의 심각한 오타를 가지고 있습니다. (국내판은 확인도 안하고 그대로 번역한 것 같은 느낌까지 준다고 하는군요. ) 따라하기 소스는 필히 원작자의 돌아가는 소스코드를 가지고 공부하시길 추천합니다. 

 
요즘 Android NDK 를 이용해서 개발을 진행중인데, 화가 나는(?) 일이 발생해서 포스팅을 남기게 되었습니다. $(NDK_HOME)/docs/PREBUILTS.html 에 보면 

A prebuilt module does not build anything. However, a copy of your prebuilt shared library will be copied into $PROJECT/obj/local, and another will be copied and stripped into $PROJECT/libs/<abi>.

 
이런 문구가 있습니다. 하지만 시키는 대로 하니 복사는 커녕 어떠한 동작도 발생하지 않는 것을 발견했습니다. 미치는 지 알았습니다. 한 두시간을 구글링 했어도 어디에서도 명확히 답을 주는 부분이 없었습니다. 보통 이정도라면 방법은 하나 입니다. 직접 빌드 시스템을 까보는 수밖에 없지요.  

$(NDK_HOME)/build/core/prebuilt-static-library.mk 

위의 파일이 prebuilt-static-library 에 관한 부분입니다. 그 안을 보면 다음과 같은 문구가 있습니다. 

# Prebuilt static libraries don't need to be copied to TARGET_OUT
# to facilitate debugging, so use the prebuilt version directly
# at link time.


즉 요약을 하자면, 매뉴얼에서는 복사를 한다고 써 있지만, 실제로 동작하는 코어 모듈에서는 직접 링크를 하라는 식으로 쓰여져 있더군요. 

결론은 prebuilt-static-library 를 사용할려면 실제로 매뉴얼에 있는대로 동작을 하지 않습니다. 직접 라이브러리 링크를 걸어주시기를 추천합니다. 
 

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