ArkUI实战开发-NAPI项目

2024-10-09 21:41:20 浏览数 (6)

上节笔者简单介绍了使用 DevEco Studio 创建的默认 NAPI 工程结构,本节笔者简单介绍一下 NAPI 工程下 cpp 目录的源码部分。

index.d.ts解读

在 cpp 的 libentry 目录下生成了 index.d.ts 文件,它的源码如下所示:

代码语言:ts复制
export const add: (a: number, b: number) => number;

export const 表示导出一个常量以便在其它文件中使用。add 是一个返回类型为 number 的方法,它的参数类为 number 类型。

package.json解读

在 cpp 的 libentry 目录下生成了 package.json 文件,该文件是打包的配置文件,内容如下所示:

代码语言:ts复制
{
  "name": "libentry.so",
  "types": "./index.d.ts"
}

设置 libentry.so 库和 index.d.ts 相关联,便于在 TS 文件中引入 libentry.so 时调用库中的相关方法。

CMakeLists.txt解读

CMake 是一个开源跨平台的构建工具,旨在构建、测试和打包软件,CMake 是 makefile 的上层工具,用于跨平台构建环境,生成可移植的 makefile 并简化自动动手写 makefile 的工作量,在 cpp 目录下默认生成的 CMakeLists.txt 内容如下所示:

代码语言:ts复制
# the minimum version of CMake.
# 声明使用 CMAKE 的最小版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# 声明项目的名称
project(oh_0400_napi)

# set命令,格式为set(key value),表示设置key的值为value,其中value可以是路径,也可以是许多文件。
# 本例中设置NATIVERENDER_ROOT_PATH的值为${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
set(NATIVERENDER_ROOT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

# 添加项目编译所需要的头文件的目录
include_directories(${NATIVERENDER_ROOT_PATH}
                    ${NATIVERENDER_ROOT_PATH}/include)

# 生成目标库文件libentry.so,entry表示最终的库名称,SHARED表示生成的是动态链接库,
# hello.cpp表示最终生成的libentry.so中所包含的源码
# 如果要生成静态链接库,把SHARED该成STATIC即可
add_library(entry SHARED hello.cpp)

# 把libentry.so链接到libace_napi.z.so上
target_link_libraries(entry PUBLIC libace_napi.z.so)

CMakeLists.txt 内容注释比较详细,笔者就不一一叙述了,更多详细用法读者可自行查阅官网。

hello.cpp解读

在 cpp 目录下默认生成的 hello.cpp 文件,源码如下所示:

代码语言:cpp复制
#include "napi/native_api.h"
#include <js_native_api.h>
#include <js_native_api_types.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;

}

EXTERN_C_START
static 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

static napi_module demoModule = {
    .nm_version =1,
    .nm_flags = 0,
    .nm_filename = nullptr,
    .nm_register_func = Init,
    .nm_modname = "entry",
    .nm_priv = ((void*)0),
    .reserved = { 0 },
};

extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterEntryModule(void)
{
    napi_module_register(&demoModule);
}

hello.cpp 的代码不是很复杂,笔者把它做如下拆分:

  • 引入头文件
代码语言:cpp复制
    #include "napi/native_api.h"
    #include <js_native_api.h>
    #include <js_native_api_types.h>

引入头文件,作用和 TS 里的 import 类似,不再详述。

  • 注册napi模块
代码语言:ts复制
    static napi_module demoModule = {
        .nm_version =1,
        .nm_flags = 0,
        .nm_filename = nullptr,
        .nm_register_func = Init,
        .nm_modname = "entry",
        .nm_priv = ((void*)0),
        .reserved = { 0 },
    };

    extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterEntryModule(void)
    {
        napi_module_register(&demoModule);
    }

定义 NAPI 模块,类型为 napi_module 结构体,各字段说明如下:

  • nm_version:nm版本号,默认值为 1。
  • nm_flags:nm标记符,默认值为 0。
  • nm_filename:暂不关注,使用默认值即可。
  • nm_register_func:指定nm的入口函数。
  • nm_modname:指定 TS 页面导入的模块名,例如:import testNapi from 'libentry.so' 中的 testNapi 就是当前的nm_modname。
  • nm_priv:暂不关注,使用默认值即可。
  • reserved:暂不关注,使用默认值即可。

extern "C" 简单理解就是告诉编译器这部分代码按照 C 语言进行编译而不是 C 语言编译。__attribute__((constructor)) 声明方法的执行时机,它表示 RegisterEntryModule() 方法在 main() 方法执行前执行,简单理解就是当前 CPP 文件被编译成动态链接库 so 后,在调用 dlopen() 方法加载该库时会先执行 RegisterEntryModule() 方法。该方法内又调用了 napi_module_register() 方法,napi_module_register() 方法是 NAPI 提供的模块注册方法,表示把定义的 demoModule 模块注册到 JS 引擎中。

  • 方法定义
代码语言:ts复制
    EXTERN_C_START
    static 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

Init() 方法内声明了 napi_property_descriptor 结构体,结构体的定义看第一个和第三个参数即可,第一个参数 add 表示应用层 JS 声明的方法,Add 表示 C  实现的方法,然后调用 NAPI 的 napi_define_properties() 方法将 add 和 Add 这俩方法做做个映射,最后通过 exports 变量对外导出,实现 JS 端调用 add 方法时进而调用到 C 的 Add() 方法。

  • 方法实现
代码语言:ts复制
    static napi_value Add(napi_env env, napi_callback_info info)
    {
        // 获取 2 个参数,napi_value是对 JS 类型的封装
        size_t requireArgc = 2;
        size_t argc = 2;
        napi_value args[2] = {nullptr};
        // 调用napi_get_cb_info方法,从 info 中读取传递进来的参数放入args里
        napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);

        // 获取参数并校验类型
        napi_valuetype valuetype0;
        napi_typeof(env, args[0], &valuetype0);
        napi_valuetype valuetype1;
        napi_typeof(env, args[1], &valuetype1);

        // 调用napi_get_value_double把 napi_value 类型转换成 C   的 double 类型
        double value0;
        napi_get_value_double(env, args[0], &value0);
        double value1;
        napi_get_value_double(env, args[1], &value1);

        // 调用napi_create_double方法把 C  类型转换成 napi_value 类型
        napi_value sum;
        napi_create_double(env, value0   value1, &sum);

        // 返回 napi_value 类型
        return sum;

    }

Add() 方法注释的很清楚,首先从 napi_callback_info 中读取 napi_value 类型的参数放入到 args 中,然后从 args 中读取参数并把 napi_value 类型转换成 C 类型后进行加操作,最后把相加的结果转换成 napi_value 类型并返回。

  • 模块导入
代码语言:ts复制
    import testNapi from 'libentry.so'

根据前边的编译配置,cpp 目录下的源码最终打包成了 libentry.so,使用前直接引入即可。

  • 方法调用
代码语言:ts复制
    import testNapi from 'libentry.so'

    @Entry @Component struct Index {

      @State message: string = 'Hello,OpenHarmony'

      build() {
        Row() {
          Column() {
            Text(this.message)
              .fontSize(25)
              .fontWeight(FontWeight.Bold)
              .onClick(() => {
                var result = testNapi.add(2, 3);
                this.message = "Hello,OpenHarmony, value: "   result;
                console.log(this.message);
              })
          }
          .width('100%')
        }
        .height('100%')
      }
    }

引入 libentry.so 模块后,就可以直接调用 add() 方法了。

小结

本节简单介绍了默认创建的 NAPI 工程源码,读者有个大致印象即可,下节笔者将简单介绍一下 NAPI 提供的相关方法,便于后续编写 C 代码或者移植三方库。

写在最后

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