C++ 库支持

Android 平台提供很小的 C++ 运行时支持库 (libstdc++)。这种很小的支持不包含如下支持:

  • 标准 C++ 库支持(几个无关紧要的标头除外)。
  • C++ 异常支持
  • RTTI 支持

NDK 提供此默认库使用的标头。此外,NDK 还提供大量可提供其他功能的帮助程序运行时。 本页提供这些帮助程序运行时及其特性和使用方式的信息。

帮助程序运行时

表 1 提供 NDK 中可用运行时的名称、简要说明和功能。

表 1. NDK 运行时和功能。

名称 说明> 功能
libstdc++(默认) 默认最小系统 C++ 运行时库。 不适用
gabi++_static GAbi++ 运行时(静态)。 C++ 异常和 RTTI
gabi++_shared GAbi++ 运行时(共享)。 C++ 异常和 RTTI
stlport_static STLport 运行时(静态)。 C++ 异常和 RTTI;标准库
stlport_shared STLport 运行时(共享)。 C++ 异常和 RTTI;标准库
gnustl_static GNU STL(静态)。 C++ 异常和 RTTI;标准库
gnustl_shared GNU STL(共享)。 C++ 异常和 RTTI;标准库
c++_static LLVM libc++ 运行时(静态)。 C++ 异常和 RTTI;标准库
c++_shared LLVM libc++ 运行时(共享)。 C++ 异常和 RTTI;标准库

如何设置运行时

使用 Application.mk 文件中的 APP_STL 变量指定要使用的运行时。 使用表 1 中“名称”列中的值作为您的设置。 例如:

APP_STL := gnustl_static

只能为应用选择一个运行时,并且只能在 Application.mk 中选择。

即使不使用 NDK 构建系统,也可使用 STLport、libc++ 或 GNU STL。如需了解有关如何结合您自己的工具链使用这些运行时的详细信息,请参阅独立工具链

运行时特性

libstdc++(默认系统运行时)

此运行时只提供以下标头,除此之外没有其他任何支持:

  • cassert
  • cctype
  • cerrno
  • cfloat
  • climits
  • cmath
  • csetjmp
  • csignal
  • cstddef
  • cstdint
  • cstdio
  • cstdlib
  • cstring
  • ctime
  • cwchar
  • new
  • stl_pair.h
  • typeinfo
  • utility

GAbi++ 运行时

此运行时提供与默认运行时相同的标头,但新增了对 RTTI(运行时类型信息)和异常处理的支持。

STLport 运行时

此运行时是 STLport (http://www.stlport.org) 的 Android 端口。 它提供全套 C++ 标准库标头。 它还通过嵌入自己的 GAbi++ 实例对 RTTI 和异常处理提供支持。

虽然此运行有共享和静态版本可用,但我们建议使用共享版本。 如需了解详细信息,请参阅静态运行时

共享库文件命名为 libstlport_shared.so,而不是其他平台上常见的 libstdc++.so

除了静态和共享库选项,您还可以在构建之前将以下行添加到 Application.mk 文件或者在环境中设置它,强制 NDK 从来源构建库:

STLPORT_FORCE_REBUILD := true

GNU STL 运行时

此运行时是 GNU 标准 C++ 库 (libstdc++-v3)。其共享库文件名为 libgnustl_shared.so

libc++ 运行时:

此运行时是 LLVM libc++ 的 Android 端口。其共享库文件名为 libc++_shared.so

默认情况下,此运行时使用 -std=c++11 编译。像 GNU libstdc++ 一样,您需要显式开启异常或 RTTI 支持。 如需了解有关如何执行此操作的信息,请参阅 C++ 异常RTTI

NDK 为 libc++ 提供了预建的静态和共享库,但您也可以在构建之前将以下行添加到 Application.mk 文件或者在环境中设置它,强制 NDK 从来源构建 libc++

LIBCXX_FORCE_REBUILD := true

Atomic 支持

如果包含 <atomic>,您可能还需要 libatomic。如果使用的是 ndk-build,请添加以下行:

LOCAL_LDLIBS += -latomic

如果使用的是自己的工具链,请使用:

-latomic

兼容性

NDK 的 libc++ 不稳定。并非所有测试都能通过,而且测试套件并不全面。一些已知的问题包括:

  • 如果在 ARM 上使用 c++_shared,引发异常时可能会崩溃。
  • wchar_t 和语言区域 API 的支持受到限制。

还应确保检查所用 NDK 版本变更日志的“已知问题”部分。

警告:尝试更改不支持的语言区域会失败。 操作会成功,但语言区域不会改变,并且 logcat 中出现以下消息。

newlocale() WARNING: Trying to set locale to en_US.UTF-8 other than "", "C" or "POSIX"

重要注意事项

C++ 异常

在高于 NDKr5 的所有 NDK 版本中,NDK 工具链可让您使用支持异常处理的 C++ 运行时。 但为确保与早期版本兼容,默认情况下它会编译所有支持 -fno-exceptions 的 C++ 来源。 您可以为整个应用或个别模块启用 C++ 异常。

要为整个应用启用异常处理支持,请将以下行添加到 Application.mk 文件中。要为个别模块启用异常处理支持,请将以下行添加到其各自的 Android.mk 文件中。

APP_CPPFLAGS += -fexceptions

RTTI

在高于 NDKr5 的所有 NDK 版本中,NDK 工具链可让您使用支持 RTTI 的 C++ 运行时。 但为确保与早期版本兼容,默认情况下它会编译所有支持 -fno-rtti 的 C++ 来源。

要为整个应用启用 RTTI 支持,请将以下行添加到 Application.mk文件中:

APP_CPPFLAGS += -frtti
要为个别模块启用 RTTI 支持,请将以下行添加到其各自的 Android.mk 文件中:
LOCAL_CPP_FEATURES += rtti
或者,您也可以使用:
LOCAL_CPPFLAGS += -frtti

静态运行时

将 C++ 运行时的静态库变体添加到多个二进制文件可能导致意外行为。 例如,您可能会遇到:

  • 内存在一个库中分配,在另一个库中释放,从而导致内存泄漏或堆损坏。
  • libfoo.so 中引发的异常在 libbar.so 中未被捕获,从而导致您的应用崩溃。
  • std::cout 的缓冲未正常运行

此外,如果您将两个共享库 – 或者一个共享库和一个可执行文件 – 链接到同一个静态运行时,每个共享库的最终二进制映像包含运行时代码的副本。 运行时代码有多个实例是表明有问题,因为运行时内部使用或提供的某些全局变量会重复。

此问题不适用于只包含一个共享库的项目。例如,您可以链接 stlport_static,并预期您的应用正确运行。 如果您的项目需要多个共享库模块,建议使用 C++ 运行时的共享库变体。

共享运行时

如果您的应用针对早于 Android 4.3(Android API 级别 18)的 Android 版本,并且您使用指定 C++ 运行时的共享库变体,则必须先加载共享库,再加载依赖它的任何其他库。

例如,应用可能具有以下模块:

  • libfoo.so
  • libfoo.so 使用的 libbar.so
  • libfoo 和 libbar 使用的 libstlport_shared.so

必须以相反的依赖顺序加载库:

    static {
      System.loadLibrary("stlport_shared");
      System.loadLibrary("bar");
      System.loadLibrary("foo");
    }

注:调用 System.loadLibrary() 时不要使用 lib 前缀。

授权

STLport 依据 BSD 式开源许可证授权。请参阅 $NDK/sources/cxx-stl/stlport/README,了解有关 STLport 的详细信息。

GNU libstdc++ 由 GPLv3 许可证管辖,而是由 LGPLv2 或 LGPLv3 管辖。如需了解详细信息,请参阅 GCC 网站上的许可证

LLVM libc++ 依据伊利诺伊大学“BSD 式”许可证和 MIT 许可证双重授权。