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本文來(lái)源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：ALSET，帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2307110_1_1.html

開(kāi)源鴻蒙C_C++應(yīng)用開(kāi)發(fā)（體驗(yàn)視頻詳見(jiàn)原帖子）

鴻湖萬(wàn)聯(lián)揚(yáng)帆系列“競(jìng)”開(kāi)發(fā)板試用測(cè)評(píng)報(bào)告五 –開(kāi)源鴻蒙C/C++軟件開(kāi)發(fā)

大信(QQ:8125036)

在成功的建立了開(kāi)源鴻蒙的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境以后，已經(jīng)了解了鴻蒙一般的應(yīng)用開(kāi)發(fā)的流程和開(kāi)發(fā)工具軟件?；旧祥_(kāi)發(fā)所需要的所有操作都在它的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成，即在DevEco Studio 中完成，而DevEco Studio 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境功能強(qiáng)大，集代碼的編輯，編譯，軟件資源的管理，預(yù)處理以及，UI設(shè)計(jì)預(yù)覽等于一體，還集合了SDK，模擬器以及設(shè)備管理，下載器等功能。

這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境從安裝過(guò)程可以看到它直接支持js和c/c++兩種語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)鴻蒙應(yīng)用，支持ejs和html方式來(lái)設(shè)計(jì)UI，這個(gè)對(duì)一般信息類(lèi)的服務(wù)應(yīng)用用來(lái)說(shuō)已經(jīng)完全滿(mǎn)足各種行業(yè)的應(yīng)用需求。比如開(kāi)發(fā)個(gè)商城、點(diǎn)餐、買(mǎi)菜啥的大眾服務(wù)類(lèi)APP，哈哈。并且開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，門(mén)檻低，預(yù)計(jì)以后在支持鴻蒙設(shè)備普及后，這類(lèi)應(yīng)用將極大的豐富。

但對(duì)于一個(gè)稍微有上進(jìn)心的硬核開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，顯然不滿(mǎn)足于用js和html來(lái)寫(xiě)個(gè)買(mǎi)菜之類(lèi)的APP，我們有必要更深入的了解系統(tǒng)的原理以及程序運(yùn)行框架，以及系統(tǒng)相關(guān)接口，以便能夠基于系統(tǒng)層開(kāi)發(fā)一些擴(kuò)展模塊，以及支持更多的外部硬件驅(qū)動(dòng)，或者開(kāi)發(fā)通訊應(yīng)用、多媒體應(yīng)用等系統(tǒng)級(jí)開(kāi)發(fā)作為小目標(biāo)。

首先閱讀官方提供的開(kāi)發(fā)文檔《軟通動(dòng)力揚(yáng)帆競(jìng)系列開(kāi)發(fā)板軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建指導(dǎo)手冊(cè)最終版v2.0》。按文檔的說(shuō)明，前一章已經(jīng)安裝軟件工具列表，這里就按照之前的操作步驟開(kāi)始探索系統(tǒng)層面的開(kāi)發(fā)。這里依然用一下鴻蒙的系統(tǒng)架構(gòu)圖，因?yàn)樗橇私庹w全貌的基礎(chǔ)。

圖1 OpenHarmony 整體技術(shù)架構(gòu)

一、學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)資料收集整理

為了更好的研究和學(xué)習(xí)Openharmony 系統(tǒng)，首先做一下資料的收集和調(diào)查，基本上搜索了一圈后，找到幾個(gè)比較好的網(wǎng)站，這里簡(jiǎn)單的給列出一下，也方便同樣學(xué)習(xí)的童靴們參考：

https://growing.openharmony.cn/mainPlay/learnPath

這個(gè)網(wǎng)站是OpenHarmony官網(wǎng)的學(xué)習(xí)板塊主頁(yè)面，可以了解到Openharmony整體的概貌，以及OpenHarmony的相應(yīng)的領(lǐng)域以及對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)路線(xiàn)路圖，這里可以看到 OpenHarmony支持三類(lèi)設(shè)備，輕量系統(tǒng)，小型系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)角色分為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者和應(yīng)用開(kāi)發(fā)者，難度則對(duì)應(yīng)了初中高三個(gè)級(jí)別。從頁(yè)面介紹的系統(tǒng)看，有很多硬件支持Openharmony 了，但里面沒(méi)有找到鴻湖萬(wàn)聯(lián)揚(yáng)帆系列“競(jìng)”開(kāi)發(fā)板，但從其主處理器看，應(yīng)該屬于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，因此可以參照 OpenHarmony標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，九聯(lián)Unionpi tiger開(kāi)發(fā)板標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，潤(rùn)和RK3568開(kāi)發(fā)板標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，OpenHarmony硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建DevEco Device Tool，OpenHarmony多媒體子系統(tǒng)介紹，這幾個(gè)板塊的內(nèi)容。這些內(nèi)容有很多帶有視頻，學(xué)習(xí)起來(lái)很方便。

https://gitee.com/openharmony/docs

這個(gè)網(wǎng)址站是OpenHarmony的碼云Gitee代碼倉(cāng)庫(kù)里的文檔庫(kù)地址。這里面就是面對(duì)開(kāi)發(fā)者的文檔了，OpenHarmony 所有的主線(xiàn)板本以及分支版本，各個(gè)基線(xiàn)版本都在這個(gè)倉(cāng)庫(kù)，因此它是開(kāi)發(fā)者特別是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者常常光顧的地方，同樣這里的文檔庫(kù)不用說(shuō)了，都是跟開(kāi)發(fā)密切相關(guān)的資料了，所有代碼的變更以及報(bào)告的問(wèn)題，問(wèn)題的解決過(guò)程都在這里面了，文檔量已經(jīng)非常大了，不過(guò)有一個(gè)好消息是，所有問(wèn)題都是中文的，文字閱讀不會(huì)有障礙。不好的消息是，對(duì)于看慣英文文檔的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這可能得習(xí)慣一下，很多技術(shù)定義以及術(shù)語(yǔ)的使用不夠準(zhǔn)確規(guī)范，不過(guò)也有英文版本，哈哈。系統(tǒng)層的很多接口調(diào)用的說(shuō)明都在這個(gè)文檔庫(kù)里了。

這個(gè)倉(cāng)庫(kù)里代碼對(duì)應(yīng)就是當(dāng)前OpenHarmony最新的版本，嘗鮮的小朋友可以隨時(shí)拉下來(lái)編譯一個(gè)運(yùn)行。而且遇到問(wèn)題，隨時(shí)可以進(jìn)入源碼層去看發(fā)生了什么，不爽的話(huà)，順手可以修改一下。感覺(jué)是不是很爽？那就開(kāi)發(fā)愉快！

https://toscode.gitee.com/explore/harmony

這個(gè)網(wǎng)址就是基于OpenHarmony各種組件，應(yīng)用，模塊的開(kāi)源項(xiàng)目地址了，這里面既有很多應(yīng)用軟件，也有很多基礎(chǔ)的組件，用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的軟件，比如用戶(hù)的HTTP通訊組件，自定義UI控件等，也有其它不同硬件上的鴻蒙開(kāi)發(fā)資源，以及一些資料的大集合。也有各種移植的技術(shù)帖子，五花八門(mén)，專(zhuān)解決各種疑難雜癥。去這里面轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，很容易找到一些開(kāi)發(fā)資料，有文字、視頻，也有別人開(kāi)發(fā)好的模塊代碼，減少重復(fù)造車(chē)輪的事發(fā)生。

資料比較集中的就在上面幾個(gè)地址里，其它的博客文章，這里就不一一列舉了，各個(gè)博客文章記錄很多為解決專(zhuān)項(xiàng)問(wèn)題的方案，當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)，搜索一下就可以找到。想要快速了解OpenHarmony的技術(shù)整體知識(shí)，系統(tǒng)的閱讀相關(guān)資料是最快的方法。

下面的開(kāi)發(fā)試驗(yàn)過(guò)程都基于這個(gè)主機(jī)環(huán)境，開(kāi)發(fā)環(huán)境配置介紹：

Windwos環(huán)境供開(kāi)發(fā)者參考：

硬件：CPU Intel(R) Core(TM) i7-4770HQ CPU@ 2.20GHz 2.20 GHz

內(nèi)存：16G

硬盤(pán)：1T

操作系統(tǒng)：Win10, Vmware 15 Player

二、系統(tǒng)與集成應(yīng)用C/C++開(kāi)發(fā)比較

因?yàn)樵撻_(kāi)發(fā)板沒(méi)有提供其系統(tǒng)Openharmony 的源碼資料，因此還不能使用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方式進(jìn)行打包開(kāi)發(fā)。按Openharmony開(kāi)源社區(qū)的技術(shù)資料，在一些硬件上，可以從其源碼構(gòu)建整體系統(tǒng)。鴻蒙提供了整個(gè)系統(tǒng)的源碼，每個(gè)硬件開(kāi)發(fā)板，只要按鴻蒙系統(tǒng)的BSP接口完成硬件驅(qū)動(dòng)的對(duì)接，就可以使得鴻蒙運(yùn)行到特定的硬件上。

因此對(duì)于不同的硬件開(kāi)發(fā)板，只要了解其硬件系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行開(kāi)發(fā)適配層，即可完成鴻蒙系統(tǒng)在其板上的運(yùn)行。

同時(shí)，在DevEco Studio里也提供了C/C++的開(kāi)發(fā)模式的支持，可以看出，這種模式是采用的與硬件無(wú)關(guān)的一種平臺(tái)開(kāi)發(fā)方式，這里的通過(guò)鴻蒙對(duì)外提供的統(tǒng)一的API接口，屏蔽了各個(gè)硬件細(xì)節(jié)的差異，從而是開(kāi)發(fā)者不必關(guān)心硬件的差異，而進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。從其原理可以，這種方式是基于鴻蒙的API接口進(jìn)行開(kāi)發(fā)，處于應(yīng)用層，因此從系統(tǒng)應(yīng)用管理來(lái)講，它更像Android 的Native 模式的開(kāi)發(fā)，用于提高應(yīng)用軟件運(yùn)行效率以及一些音視頻多媒體應(yīng)用開(kāi)發(fā)的場(chǎng)合，而為底層增加特定功能模塊，擴(kuò)展功能等就受到了框架的一定約束。

四、創(chuàng)建集成環(huán)境下的Hello,world C/C++程序

打開(kāi)DevEco集成開(kāi)發(fā)軟件，就可以創(chuàng)建c/c++的應(yīng)用程序，線(xiàn)了解一下在應(yīng)用層c/c++開(kāi)發(fā)的模式以及可調(diào)傭的SDK。打開(kāi)DevEco Studio，選擇創(chuàng)建應(yīng)用，如下圖：

圖2 創(chuàng)建新應(yīng)用

下一步選擇平臺(tái)，同樣選擇 OpenHarmony, 模板選擇Navite C/C++

圖3 選擇C/C++模板

選擇好平臺(tái)模板后，就填寫(xiě)一些應(yīng)用的參數(shù)信息，名稱(chēng)，項(xiàng)目路徑，語(yǔ)言等，因?yàn)閼?yīng)用程序是有界面的，因此這里界面可以選擇ejs或者js, 這里就選擇 ejs 模板了。

圖4 設(shè)置項(xiàng)目信息

在點(diǎn)擊完成時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下面的提示，可以看到是提示下載SDK，看來(lái)C/C++和js開(kāi)發(fā)用的是不同的SDK和工具，按提示開(kāi)始下載。

圖5 提示缺少Native開(kāi)發(fā)SDK

組件有600M,還好服務(wù)器在華為云上，因此下載速度很快，相比Android下載SDK，必須去海外的google上下載，那體驗(yàn)相比好多了。

圖6 下載少Native開(kāi)發(fā)SDK

下載完成就來(lái)到了代碼編輯開(kāi)發(fā)界面，如下圖：

圖7 C/C++代碼編輯開(kāi)發(fā)界面

從代碼的一些定義可以看出，這個(gè)是Nodejs 的NAPI的規(guī)范調(diào)用，所以驗(yàn)證了，Harmony系統(tǒng)主要運(yùn)行的是Nodejs的KVM 執(zhí)行機(jī)，所有應(yīng)用都有Nodejs來(lái)解釋執(zhí)行。

也可以切換到UI編輯界面可以看到現(xiàn)在Hello,world的UI設(shè)計(jì)，這里依然是Ejs的界面描述語(yǔ)言，還是很好理解，這里稍微改一下，界面加上對(duì)C++的問(wèn)候, 以及對(duì)C/C++接口的調(diào)用，把執(zhí)行的結(jié)果返回到界面上。

圖8 UI 界面設(shè)計(jì)編輯開(kāi)發(fā)

做完開(kāi)發(fā)后，點(diǎn)擊build里的編譯，很快幾步提示，編譯成功。編譯應(yīng)用開(kāi)發(fā)就這么簡(jiǎn)單。

圖9 編譯打包hap

同樣編譯完，開(kāi)發(fā)打包，生成可以下載開(kāi)發(fā)板的app軟件，同樣在build界面上，和之前的JS 開(kāi)發(fā)過(guò)程一樣，點(diǎn)擊構(gòu)建安裝包，就開(kāi)始進(jìn)行打包工作。

首次打開(kāi)會(huì)彈出一個(gè)安全證書(shū)請(qǐng)求的要求，原來(lái)鴻蒙的應(yīng)用都需要CA簽名，按提示說(shuō)明，填入相關(guān)的信息，進(jìn)行證書(shū)的制作。這一步看著填的東西很多，其實(shí)很簡(jiǎn)單，按文檔或者網(wǎng)上的教程照做，簡(jiǎn)單幾步就可以過(guò)去了。

圖10 創(chuàng)建簽名證書(shū)

圖11 生成設(shè)備請(qǐng)求書(shū)

在簡(jiǎn)單測(cè)試開(kāi)發(fā)，并不需要正式發(fā)布時(shí)，也可以使用自動(dòng)簽名，方式是，點(diǎn)擊：File-> Project Struct-> Project -> Signing Config 勾選自動(dòng)簽名即可。這里還可以把應(yīng)用運(yùn)行的調(diào)用安全聲明開(kāi)關(guān)打開(kāi)，因?yàn)楦呒?jí)應(yīng)用一般設(shè)計(jì)到系統(tǒng)敏感系統(tǒng)如網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)，相機(jī)，短信等的訪(fǎng)問(wèn)，而這些都需要授權(quán)許可。

圖12 測(cè)試應(yīng)用自動(dòng)簽名

獲取完證書(shū)，就可以打包生成可以下載的APP了，回到開(kāi)發(fā)界面，在右上角設(shè)備列表里，會(huì)出現(xiàn)開(kāi)發(fā)板的ID，如果沒(méi)有在下拉列表里會(huì)有，選擇上即可以，然后點(diǎn)右側(cè)的“運(yùn)行”，即自動(dòng)的安裝運(yùn)行，板上運(yùn)行效果如下圖：

圖13 測(cè)試應(yīng)用板上運(yùn)行

五、集成應(yīng)用的C/C++代碼分析

這里的應(yīng)用程序代碼如下，在UI層，即eTS 界面里，代碼是按eJS規(guī)范編寫(xiě)，其邏輯語(yǔ)法與js一致，在其界面中引入C/C++的模塊，可見(jiàn)這里c/c++被編譯成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。

importtestNapifrom'libentry.so'

在界面里直接調(diào)用動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)外的方法, 動(dòng)態(tài)庫(kù)的實(shí)例這里是testNapi , 它的方法就是c/c++里定義的對(duì)js調(diào)用的接口 add, 調(diào)用方式如下：

CPP代碼里則定義了一個(gè)Napi的模塊以及標(biāo)準(zhǔn)接口，這個(gè)接口就是nodejs 與c++ 之間的規(guī)范，也就個(gè)接口使得js可以調(diào)用我們自己開(kāi)發(fā)的 c/c++代碼了。這里接口定義了一個(gè)add , 在c++里，完成從js里輸入?yún)?shù)，轉(zhuǎn)換成c/c++的變量類(lèi)型，同時(shí)按成兩個(gè)數(shù)據(jù)的相加，然后再返回js的數(shù)據(jù)類(lèi)型，具體c/c++代碼實(shí)現(xiàn)的入口函數(shù)為：

napi_value function(napi_env env,napi_callback_info info)

這里面就可以加入我們自己實(shí)現(xiàn)的邏輯，其中env 是nodejs 的環(huán)境變量，當(dāng)我們需要跟外部js進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，就通過(guò)它完成, 為了使用N-API提供的接口及類(lèi)型定義，我們需要引入node_api.h頭文件。使用N-API定義的方法需要滿(mǎn)足napi_callback類(lèi)型，其定義為：

typedef napi_value (*napi_callback)(napi_envenv, napi_callback_info info);

napi_callback是使用N-API開(kāi)發(fā)的Native函數(shù)的函數(shù)指針類(lèi)型，其接受類(lèi)型分別為napi_env以及napi_callback_info的兩個(gè)參數(shù)，并返回類(lèi)型為napi_value的值。greeting方法中涉及到的幾個(gè)類(lèi)型定義及其用途如下：

napi_value類(lèi)型是一個(gè)用于表示Javascript值的指針

napi_env 類(lèi)型用于存儲(chǔ)Javascript虛擬機(jī)的上下文

napi_callback_info 類(lèi)型用于調(diào)用回調(diào)函數(shù)時(shí)，傳遞調(diào)用時(shí)的上下文信息

我們定義的Add方法如下：

而對(duì)js模塊，對(duì)外可調(diào)用的具體接口代碼如下：

代碼可見(jiàn)是用到了Node.js Native模塊的規(guī)范，這個(gè)規(guī)范叫 N-API。N-API為開(kāi)發(fā)者提供了一套C/C++ API用于開(kāi)發(fā)Node.js的Native擴(kuò)展模塊。從Node.js 8.0.0開(kāi)始，N-API作為Node.js本身的一部分被引入，并且從Node.js 10.0.0開(kāi)始正式全面支持N-API。更多關(guān)于NAPI的資料，可以查閱N-api的文檔即可。

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