Ранее я писал статью C/C++ из Python (ctypes), в ней описывается процесс запуска на Linux под архитектурой x86_64. На этот раз мне понадобилось повторить это уже на Android под armeabi-v7a.
Код на C ни каких изменений не претерпел. Подробнее ознакомиться с описанием кода можно по ссылке на статью приведенной в начале данного материала. С кодом на C++ возникли некоторые трудности:
I/python (13637): OSError: dlopen failed: empty/missing DT_HASH in "libstdc++.so.6" (built with --hash-style=gnu?)
Что это за ошибка будет описано ниже. Ее решение пересобрать libstdc++.so.6 компилятором arm-linux-gnueabi-gcc с ключом -Wl,-hash-style=sysv. И установить библиотеку на телефон вместе с проектом.
C
test.c:
#include "test.h" int a = 5; double b = 5.12345; char c = 'X'; int func_ret_int(int val) { return val; } double func_ret_double(double val) { return val; } char * func_ret_str(char *val) { return val; } char func_many_args(int val1, double val2, char val3, short val4) { return val3; } test_st_t * func_ret_struct(test_st_t *test_st) { return test_st; }
test.h:
#ifndef _TEST_H_ #define _TEST_H_ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif typedef struct test_st_s test_st_t; extern int a; extern double b; extern char c; int func_ret_int(int val); double func_ret_double(double val); char *func_ret_str(char *val); char func_many_args(int val1, double val2, char val3, short val4); test_st_t *func_ret_struct(test_st_t *test_st); struct test_st_s { int val1; double val2; char val3; }; #ifdef __cplusplus } #endif #endif /* _TEST_H_ */
Процесс компиляции претерпел изменения, теперь нам понадобится arm-linux-gnueabi-gcc.
Как компилировать :
arm-linux-gnueabi-gcc -c -Wl,-hash-style=sysv -g -O2 -march=armv7-a -fPIC -I./src/c -o ./objs/test.o ./src/c/test.c arm-linux-gnueabi-gcc -Wl,-hash-style=sysv -g -O2 -march=armv7-a -shared -o ./objs/libtest.so ./objs/test.o
Флаг -march=armv7-a определяет архитектуру. Но особую важность представляют собой два флага -Wl, -hash-style=sysv, дело в том что компилятор по умолчанию компилирует с флагом -hash-style=gnu. Но такой формат hash таблицы не нравится android:
I/python (13157): dlopen failed: empty/missing DT_HASH in "libtest.so" (built with --hash-style=gnu?)
Без Wl тоже ничего работать не будет, т.к. компоновщик соберет все с -hash-style=gnu. Пишут, что еще подойдет hash-style=both, но я не проверял. На этом работа с библиотекой на C закончена. Перейдем к python-у.
Python
Здесь нам понадобится фреймворк Kivy и buildozer — утилита для создания apk пакетов. Установку и настройку проводил по статье: Kivy. Сборка пакетов под Android и никакой магии
Установка kivy & buildozer
sudo pip3 install kivy git clone https://github.com/kivy/buildozer.git cd buildozer sudo python3 setup.py install
Установив kivy и buildozer приступим к созданию тестовой программы. Создадим папку под нее:
mkdir android_python cd android_python
Теперь создадим main.py, это точка запуска нашей программы.
touch main.py
И заполним его:
#!/usr/bin/python3 #-*- coding: utf-8 -*- import os import sys import ctypes import kivy kivy.require("1.9.1") from kivy.app import App from kivy.uix.button import Button # class in which we are creating the button class ButtonApp(App): def build(self): # use a (r, g, b, a) tuple btn = Button(text ="Push Me !", font_size ="20sp", background_color = (1, 1, 1, 1), color = (1, 1, 1, 1), size_hint = (.2, .1), pos_hint = {'x':.4, 'y':.45}) # bind() use to bind the button to function callback btn.bind(on_press = self.callback) return btn # callback function tells when button pressed def callback(self, event): exit(0) ## # Старт. ## if __name__ == "__main__": test = None # Загрузка библиотеки try : test = ctypes.CDLL('./lib/libtest/libtest.so') except OSError as e: print(str(e)) exit(0) ### ## C ### print("ctypes\n") print("C\n") ## # Работа с функциями ## # Указываем, что функция возвращает int test.func_ret_int.restype = ctypes.c_int # Указываем, что функция принимает аргумент int test.func_ret_int.argtypes = [ctypes.c_int, ] # Указываем, что функция возвращает double test.func_ret_double.restype = ctypes.c_double # Указываем, что функция принимает аргумент double test.func_ret_double.argtypes = [ctypes.c_double] # Указываем, что функция возвращает char * test.func_ret_str.restype = ctypes.c_char_p # Указываем, что функция принимает аргумент char * test.func_ret_str.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_char), ] # Указываем, что функция возвращает char test.func_many_args.restype = ctypes.c_char # Указываем, что функция принимает аргументы int, double. char, short test.func_many_args.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_double, ctypes.c_char, ctypes.c_short] print('Работа с функциями:') print('ret func_ret_int: ', test.func_ret_int(101)) print('ret func_ret_double: ', test.func_ret_double(12.123456789)) # Необходимо строку привести к массиву байтов, и массив байтов к строке. print('ret func_ret_str: ', test.func_ret_str('Hello!'.encode('utf-8')).decode("utf-8")) print('ret func_many_args: ', test.func_many_args(15, 18.1617, 'X'.encode('utf-8'), 32000).decode("utf-8")) ## # Работа с переменными ## print('\nРабота с переменными:') # Указываем, что переменная типа int a = ctypes.c_int.in_dll(test, "a") print('ret a: ', a.value) # Изменяем значение переменной. a.value = 22 a = ctypes.c_int.in_dll(test, "a") print('new a: ', a.value) # Указываем, что переменная типа double b = ctypes.c_double.in_dll(test, "b") print('ret b: ', b.value) # Указываем, что переменная типа char c = ctypes.c_char.in_dll(test, "c") print('ret c: ', c.value.decode("utf-8")) ## # Работа со структурами ## print('\nРабота со структурами:') # Объявляем структуру в Python аналогичную в C class test_st_t(ctypes.Structure): _fields_ = [('val1', ctypes.c_int), ('val2', ctypes.c_double), ('val3', ctypes.c_char)] # Указываем, что функция возвращает test_st_t * test.func_ret_struct.restype = ctypes.POINTER(test_st_t) # Указываем, что функция принимает аргумент void * test.func_ret_struct.argtypes = [ctypes.c_void_p] # Создаем структуру test_st = test_st_t(19, 3.5, 'Z'.encode('utf-8')) # Python None == Null C # ret = test.func_ret_struct(None) # print('ret func_ret_struct: ', ret) # Если передали None, то его и получим назад ret = test.func_ret_struct(ctypes.byref(test_st)) # Полученные данные из C print('ret val1 = {}\nret val2 = {}\nret val3 = {}'.format(ret.contents.val1, ret.contents.val2, ret.contents.val3.decode("utf-8"))) ButtonApp().run()
Здесь создается простая графическая программа с одной кнопкой при нажатии которой произойдет закрытие приложения. Основная задача статьи показать как запускать C библиотеки, результат работы увидим в консоле.
Так же нам понадобится файл спецификации buildozer, описывающий правила сборки пакета apk. Создаем его:
touch buildozer.spec
Заполняем:
[app] # (str) Title of your application title = KivyTest # (str) Package name package.name = kivy_test # (str) Package domain (needed for android/ios packaging) package.domain = com.heattheatr # (str) Source code where the main.py live source.dir = . # (list) Source files to include (let empty to include all the files) source.include_exts = py,png,jpg,jpeg,ttf,so,6 # (list) Application version version = 0.0.1 # (list) Application requirements # comma separated e.g. requirements = sqlite3,kivy requirements = python3, kivy==2.0.0 # (str) Custom source folders for requirements # Sets custom source for any requirements with recipes # requirements.source.kivy = ../../kivy #requirements.source.libtest = lib/libtest # (str) Supported orientation (one of landscape, sensorLandscape, portrait or all) orientation = portrait # (bool) Indicate if the application should be fullscreen or not fullscreen = 1 # (list) Permissions android.permissions = INTERNET,WRITE_EXTERNAL_STORAGE # (int) Target Android API, should be as high as possible. android.api = 28 # (int) Minimum API your APK will support. android.minapi = 21 # (str) Android NDK version to use android.ndk = 19c # (bool) If True, then skip trying to update the Android sdk # This can be useful to avoid excess Internet downloads or save time # when an update is due and you just want to test/build your package android.skip_update = False # (bool) If True, then automatically accept SDK license # agreements. This is intended for automation only. If set to False, # the default, you will be shown the license when first running # buildozer. android.accept_sdk_license = True # (str) The Android arch to build for, choices: armeabi-v7a, arm64-v8a, x86, x86_64 android.arch = armeabi-v7a # (list) Android additionnal libraries to copy into libs/armeabi android.add_libs_armeabi_v7a = /home/djvu/workspace/c_from_python/ctypes/src/python/android/lib/libtest/*.* [buildozer] # (int) Log level (0 = error only, 1 = info, 2 = debug (with command output)) log_level = 2 # (int) Display warning if buildozer is run as root (0 = False, 1 = True) warn_on_root = 0 # (str) Path to build artifact storage, absolute or relative to spec file build_dir = ./.buildozer # (str) Path to build output (i.e. .apk, .ipa) storage bin_dir = ./bin
Здесь выделю следующие поля:
- source.include_exts — файлы с перечисленными расширениями будут включены в проект.
- requirements — список python модулей которые будут скачены через pip и включены в проект.
- android.arch — архитектура под которую производится сборка
- android.add_libs_armeabi_v7a — папка с библиотеками под конкретную архитектуру, которые будут включены в проект. Под каждую архитектуру свой ключ:
- android.add_libs_armeabi = libs/android/*.so
- android.add_libs_armeabi_v7a = libs/android-v7/*.so
- android.add_libs_arm64_v8a = libs/android-v8/*.so
- android.add_libs_x86 = libs/android-x86/*.so
- android.add_libs_mips = libs/android-mips/*.so
Здесь у меня вопрос к знающим людям, с помощью android.add_libs_armeabi_v7a = /home/djvu/workspace/c_from_python/ctypes/src/python/android/lib/libtest. я ни как не смог добавить в apk пакет библиотеку libstdc++.so.6. Добавляются только с расширениями so. Подскажите как это сделать?
Не забудем скопировать в lib/libtest/ скомпилированную C библиотеку libtest.so.
Теперь соберем apk пакет:
buildozer android debug
Операция очень долгая и растянется на несколько десятков минут. Так же потребуется порядка 1.5 GB свободного места, т.к. buildozer подтянет все необходимые библиотеки для сборки.
После удачного завершения в папке bin соберется пакет kivy_test-0.0.1-armeabi-v7a-debug.apk.
Телефон
На телефоне нужно включить режим отладки по USB и разрешить установку через USB.
Можно сбрасывать себе пакеты через telegram (так делал на телефоне со сломанным USB).
Установим на телефон через провод:
adb install -r ./bin/kivy_test-0.0.1-armeabi-v7a-debug.apk
Убедимся что пакет установился и все наши библиотеки внутри:
adb shell run-as com.heattheatr.kivy_test ls files/app/lib/libtest
Находим приложение на телефоне:
Подключаемся к консоли телефона и мониторим работу приложения:
adb logcat | grep python
Запускаем и получаем следующее — C отработал без проблем:
I/python (23580): C I/python (23580): Работа с функциями: I/python (23580): ret func_ret_int: 101 I/python (23580): ret func_ret_double: 12.123456789 I/python (23580): ret func_ret_str: Hello! I/python (23580): ret func_many_args: X I/python (23580): Работа с переменными: I/python (23580): ret a: 5 I/python (23580): new a: 22 I/python (23580): ret b: 5.12345 I/python (23580): ret c: X I/python (23580): Работа со структурами: I/python (23580): ret val1 = 19 I/python (23580): ret val2 = 3.5 I/python (23580): ret val3 = Z
На экране телефона видим следующую картинку:
Все отработало как надо. Жмем на кнопку и закрываем приложение. Больше оно ни чего не умеет делать 😉
Спасибо за внимание.
Ссылки
- Исходные коды примеров
- C/C++ из Python ctypes
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/656453/
Добавить комментарий