NDK与C/C++优化：提升应用性能的有效途径

### NDK与C/C++优化：提升应用性能的有效途径 在软件开发领域，性能优化是一个永恒的话题。尤其是在移动应用开发中，如何提高应用的运行效率，减少响应时间，是开发者们不断追求的目标。本文将介绍一些高性能库的使用，以及通过NDK与C/C++结合的优化方法，帮助开发者提升应用性能。 #### 高性能库的应用 高性能库在软件开发中扮演着重要的角色，它们提供了多方面、多层次的服务。以Intel IPP为例，应用程序可以直接或间接地使用它。它不仅能为应用提供支持，还能为其他组件和库提供支持。 应用使用Intel IPP的方式有两种： - **直接使用**：直接调用其函数接口。 - **间接使用**：使用示例代码或借助OpenCV库（一个跨平台的开源计算机视觉库）间接使用。 Intel IPP和Intel MKL库都能在各种架构的高性能Intel处理器上运行。考虑到Intel IPP的强大功能，结合Intel处理器的优化特性，我们可以用它替换一些频繁运行且耗时的关键源代码，从而获得比普通代码更高的性能加速。这就像是“站在巨人的肩膀上”，无需手动编写关键区域的代码就能实现优化。 此外，Intel最近发布了Intel Integrated Native Development Experience (INDE)，为安卓应用开发者提供了Intel IPP和Intel Threaded Building Blocks (Intel TBB)。开发者可以轻松使用Intel IPP、Intel TBB、Intel GPA等工具进行安卓应用开发。 #### NDK集成优化示例 下面通过一个案例来展示如何将NDK与C/C++集成，实现综合优化。该案例分为两个步骤： 1. **将C/C++代码编译为本地函数**：加速传统Java程序中的计算任务。 2. **使用NDK编译器优化**：实现C/C++代码的优化。 ##### C/C++加速原始应用 这里以计算π值为例，将计算任务从Java代码转换为C代码，并使用NDK将其转换为本地库。通过与原始Java代码任务进行比较，我们可以直观地感受到使用C/C++本地库函数加速传统Java任务的效果。 应用名为NdkExp，其主界面有三个按钮：“Start Java Task”、“Start C Task”和“Exit Application”。点击“Start Java Task”按钮，将启动一个传统的Java任务来计算π值，任务完成后，将在按钮下方显示计算结果和耗时。点击“Start C Task”按钮，将启动一个用C语言编写的计算任务，同样使用相同的数学公式计算π值，完成后也会显示结果和耗时。 对于相同的任务，传统Java应用需要12.565秒完成，而使用NDK开发工具编译的C应用仅需6.378秒。这充分展示了使用NDK实现性能优化的强大能力。 实现步骤如下： 1. **生成项目**：在Eclipse中生成项目，命名为NdkExp，选择支持x86版本API的Build SDK选项，其他选项使用默认值，然后生成项目。 2. **修改主布局文件**：在布局中放置三个TextView小部件和三个Button小部件，设置文本和ID属性，并调整它们的大小和位置。 3. **修改主布局类源代码文件MainActivity.java**： ```java package com.example.ndkexp; import android.os.Bundle; import android.app.Activity; import android.view.Menu; import android.widget.Button; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.os.Process; import android.widget.TextView; import android.os.Handler; import android.os.Message; public class MainActivity extends Activity { private JavaTaskThread javaTaskThread = null; private CCodeTaskThread cCodeTaskThread = null; private TextView tv_JavaTaskOuputInfo; private TextView tv_CCodeTaskOuputInfo; private Handler mHandler;; private long end_time; private long time; private long start_time; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); tv_JavaTaskOuputInfo = (TextView)findViewById(R.id.javaTaskOuputInfo); tv_JavaTaskOuputInfo.setText("Java the task is not started "); tv_CCodeTaskOuputInfo = (TextView)findViewById(R.id.cCodeTaskOuputInfo); tv_CCodeTaskOuputInfo.setText("C code task is not start "); final Button btn_ExitApp = (Button) findViewById(R.id.exitApp); btn_ExitApp.setOnClickListener(new /*View.*/OnClickListener(){ public void onClick(View v) { exitApp(); } }); final Button btn_StartJavaTask = (Button) findViewById(R.id.startJavaTask); final Button btn_StartCCodeTask = (Button) findViewById(R.id.startCCodeTask); btn_StartJavaTask.setOnClickListener(new /*View.*/OnClickListener(){ public void onClick(View v) { btn_StartJavaTask.setEnabled(false); btn_StartCCodeTask.setEnabled(false); btn_ExitApp.setEnabled(false); startJavaTask(); } }); btn_StartCCodeTask.setOnClickListener(new /*View.*/OnClickListener(){ public void onClick(View v) { btn_StartJavaTask.setEnabled(false); btn_StartCCodeTask.setEnabled(false); btn_ExitApp.setEnabled(false); startCCodeTask(); } }); mHandler = new Handler() { public void handleMessage(Message msg) { String s; switch (msg.what) { case JavaTaskThread.MSG_FINISHED: end_time = System.currentTimeMillis(); time = end_time - start_time; s = " The return value of the Java task "+ (Double)(msg.obj) +" Time consumed:" + JavaTaskThread.msTimeToDatetime(time); tv_JavaTaskOuputInfo.setText(s); btn_StartCCodeTask.setEnabled(true); btn_ExitApp.setEnabled(true); break; case CCodeTaskThread.MSG_FINISHED: end_time = System.currentTimeMillis(); time = end_time - start_time; s = " The ```