鸿蒙HarmonyOS实战：创建NDK工程、毕昇编译器

NDK实用场景

适合利用NDK的场景：应用涉及如下场景时，适合接纳NDK开发

• 性能敏感的场景，如游戏、物理模仿等计算麋集型场景。
  
• 需要复用已有C或C++库的场景。
  
• 需要针对CPU特性举行专项定制库的场景，如Neon加快。
  

不发起利用NDK的场景：应用涉及如下场景时，不发起接纳NDK开发

• 纯C或C++的应用。
  
• 渴望在尽大概多的HarmonyOS设备上保持兼容的应用。
  

NDK必备

为顺遂举行NDK开发，开发者需要先把握须要的基本概念及根本知识。
NDK基本

• Node-APINode-APINode-API
  曾用名NAPI，是HarmonyOS中提供ArkTS/JS与C/C++跨语言调用的接口，是NDK接口中的一部分。该接口是在Node.js提供的Node-API根本上扩展而来，但与Node.js中的Node-API不完全兼容。
  
• C API
  HarmonyOS NDK的曾用名，不再利用。
  

前置知识

• Linux C语言编程知识
  内核、libc根本库基于POSIX等标准扩展而来，把握基本的Linux C编程知识可以大概更好的帮助理解HarmonyOS NDK开发。
  
• CMake利用知识
  CMake是HarmonyOS默认支持的构建系统。请先通过CMake官方文档相识根本用法。
  
• Node Addons开发知识
  ArkTS接纳Node-API作为跨语言调用接口，认识基本的Node Addons开发模式，可以更好理解NDK中Node-API的利用。
  
• Clang/LLVM编译器利用知识
  具备一定的Clang/LLVM编译器根本知识，可以大概帮助开发者编译出更优的Native动态库。
  

NDK目录

• build目录：放置预定义的toolchain脚本文件ohos.toolchain.cmake
  
  
  
  CMake编译时需要读取该文件中的默认值，比如编译器架构、C++库链接方式等，因此在编译时会通过CMAKE_TOOLCHAIN_FILE指出该文件的路径，便于CMake在编译时定位到该文件。
  
• build-tools文件夹：放置NDK提供的编译工具
  
  1. # 键入下一行命令查看CMake的版本
  2. cmake -version
  3. # 结果
  4. cmake version 3.16.5
  5. CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).

  复制代码
• llvm文件夹：放置NDK提供的编译器
  
  
  
  

NDK常用模块

下表先容了NDK的常用模块。
模块模块简介标准C库以musl为根本提供的标准C库接口。标准C++库C++运行时库libc++_shared。日志打印日志到系统的HiLog接口。Node-API当需要实现ArkTS/JS和C/C++之间的交互时，可以利用Node-API。libuv三方异步IO库。zlibzlib库，提供基本的数据压缩、解压接口。Rawfile应用资源访问接口，可以读取应用中打包的各种资源。XComponentArkUI XComponent组件提供surface与触屏事件等接口，方便开发者开发高性能图形应用。Drawing系统提供的2D图形库，可以在surface举行绘制。OpenGL系统提供的OpenGL 3D图形接口。OpenSL ES用于2D、3D音频加快的接口库。 创建NDK工程

下面通过DevEco Studio的NDK工程模板，来演示如何创建一个NDK工程。
不同DevEco Studio版本的领导界面、模板默认参数等会有所不同，请根据现实工程需要，创建工程或修改工程参数。

• 通过如下两种方式，打开工程创建领导界面。
  
  
  
  • 假如当前未打开任何工程，可以在DevEco Studio的接待页，选择Create Project开始创建一个新NDK工程。
    
  • 假如已经打开了工程，可以在菜单栏选择File > New > Create Project来创建一个新NDK工程。
    
  
  
• 根据工程创建领导，选择Native C++工程模板，然后单击Next。
  
  
  
  
• 在工程设置页面，根据领导设置工程的基本信息后，单击Finish。工具会主动生成示例代码和相关资源，等待工程创建完成。
  在工程entry/src/main目录下会包罗cpp目录
                                  
  
  
  毕昇编译器
  
  毕昇编译器是基于LLVM开源软件开发的一款用于C/C++等语言的native编译器，能将C/C++代码工程编译链接成可以在设备上运行的二进制。在无需改动用户代码的条件下，相比业界主流的开源LLVM或GCC编译器，毕昇编译器能提供更强大的优化能力，使编译链接出来的二进制的运行时长更短、指令数更少，帮助提升应用在设备上的运行流畅度。
  能力范围
  
  毕昇编译器提供将C/C++代码工程编译链接成可以在设备上运行的二进制的基本能力，主要包罗以下三方面：
  
• 编译能力：将C/C++源码文件编译成汇编文件，汇编文件是指利用汇编语言编写的文件。
  
• 汇编能力：将汇编文件汇编成可重定向文件，可重定向文件是ELF格式的二进制文件，但不能直接放在设备上运行。
  
• 链接能力：将一个或多个可重定向文件一起链接成一个可执行的二进制文件。
  

亮点特征

毕昇编译器相对于LLVM/GCC编译器有以下特点。

• 循环优化增强
  

针对循环相关的编译优化，毕昇编译器在场景识别、布局变换等方面做了改进和增强。比方在社区LLVM已有的Loop Distribution优化上，毕昇编译器相比开源LLVM编译器，能额外识别出循环内不同代码块间数据依赖关系、以及不同代码块运行的迭代次数差别，从而能对更多的循环举行loop distribution优化。

Figure 1 毕昇编译器Loop Distribution优化增强示例

• 矢量化优化增强
  

毕昇编译器在矢量化优化方面，相比开源LLVM编译器，不但能将更多的循环做矢量化转换，还在矢量化指令选择上更高效。比方下面示例中，开源LLVM编译器虽然做了矢量化，但利用了5条矢量指令；而毕昇编译器只需要利用2条矢量指令，终极产生的二进制效率更优。

Figure 2 毕昇编译器矢量化优化增强示例
毕昇编译器利用引导

在DevEco Studio 中利用毕昇编译器：
开发者可以获取DevEco Studio 5.0.3.402及以上的版本，在HarmonyOS应用的工程级build-profile.json5中简朴设置即可利用毕昇编译器：在runtimeOS为HarmonyOS的时间，设置nativeCompiler为BiSheng，即可利用毕昇编译器构建HarmonyOS工程的C/C++代码。

最后

小编在之前的鸿蒙系统扫盲中，有许多朋友给我留言，不同的角度的问了一些问题，我明显感觉到一点，那就是许多人到场鸿蒙开发，但是又不知道从哪里动手，由于资料太多，太杂，教授的人也多，无从选择。有许多小搭档不知道学习哪些鸿蒙开发技术？不知道需要重点把握哪些鸿蒙应用开发知识点？而且学习时频繁踩坑，终极浪费大量时间。以是有一份实用的鸿蒙（HarmonyOS NEXT）资料用来跟着学习黑白常有须要的。 
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总结
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