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AndroidアプリにC++を取り入れると、既存ライブラリを活かしたり、計算量の多い処理をまとめたりできます。ただし、JNIの境界管理とビルド設定も加わります。どのNDK本を読むかで学習の進み方が変わるんですよね。
今回は入門からJNIの実例、既存C++の移植、ゲーム開発までを扱う英語の4冊を紹介します。刊行年は2012〜2015年。基礎は学べますが、開発環境の記述は現在の情報と照らしてください。
おすすめ本早見表
| 書名 | 読みどころ | 想定読者 | 価格の目安 |
|---|---|---|---|
 Android NDK Beginner’s Guide – Second Edition | 環境構築からJNI、描画・音声まで | NDKの全体像をつかみたい人 | 紙版あり。価格は時期・在庫で変動 |
 Android Native Development Kit Cookbook | JNIとビルドの実践レシピ | C++とAndroid SDKの基礎がある人 | 紙版あり。価格は時期・在庫で変動 |
 Pro Android C++ with the NDK | 移植、デバッグ、性能計測 | 既存C++をAndroidに移したい人 | 紙版あり。価格は時期・在庫で変動 |
 Android NDK Game Development Cookbook | ゲーム向け処理と複数環境の構成 | C++でゲームを作る人 | 紙版あり。価格は時期・在庫で変動 |
4冊とも英語の紙版です。専門用語には慣れが要りますが、章ごとにテーマが分かれていて必要な箇所を探しやすい構成ですね。
紙版の価格は販売時期や在庫で変わります。購入時の表示価格を目安にしてください。古い専門書は販売地域や本の状態でも価格差が出ます。
全体を見通す本もあれば、JNIや移植など特定の課題を扱う本もあります。各書で学べる範囲を確認すると、自分の目的と内容を結び付けやすくなります。
NDKの役割
Android NDKは、アプリに含めるCやC++のコードをビルドし、JavaやKotlin側から呼び出すための開発キットです。アプリ全体をネイティブコードに置き換える目的には使いません。
既存のC++ライブラリを再利用するときや、CPU負荷の高い処理をネイティブ側にまとめたいときに役立ちます。ゲームエンジンや画像処理など、ネイティブ資産がある開発では出番があります。
C++へ移すと必ず速くなる、というわけではありません。JavaやKotlinとネイティブコードを何度も行き来すれば、データ変換や呼び出し管理が増えて設計が複雑になる場合もあります。
画面表示やライフサイクルはAndroid側で管理し、必要な処理をC++にまとめる形が扱いやすい傾向です。ネイティブ化する範囲を絞ると、保守の負担も抑えやすくなります。
JNIが担う境界
JNIはJavaやKotlinの実行環境とC++をつなぎます。ネイティブ関数を呼び出し、文字列や配列、オブジェクトも受け渡します。
Java側とC++側では型がそのまま一致するとは限りません。文字列や配列は参照の取得と解放に決まりがあり、扱いを誤るとメモリや処理時間の問題につながります。
Javaオブジェクトの参照にはローカルとグローバルがあり、寿命も異なります。ネイティブ側で起きた例外やエラーをJavaへ伝える方法も、先に決めたい点です。
JNIからメソッドやフィールドを何度も検索すると、処理が煩雑になりがちです。Android Native Development Kit Cookbookではキャッシュやネイティブスレッドも取り上げています。実装が大きくなる前に知っておくと役立ちます。
初心者向けの一冊
Android NDK Beginner’s Guide – Second EditionはSylvain Ratabouil著、Packt Publishing刊です。全494ページ。C++の基礎があるAndroid開発者に向けて、NDKの全体像をまとめています。
Windows、macOS、Linuxでの環境準備から、NDK-BuildやGradle、自前のMakefileによるビルドまでを扱います。JNIの例もあり、ネイティブコードをアプリに組み込む流れを追えます。
演習ではOpenGL ES 2.0やOpenSL ESのほか、入力イベント、センサー、既存ライブラリの移植を扱います。Androidアプリ内でC++が使われる範囲を広く見渡せます。
2015年刊で、環境設定の章にはEclipseとADTが登場します。当時のAndroid Studioのネイティブ対応にも触れています。設定画面や手順は現在と異なるので、基本概念を学ぶ本として読むのがおすすめです。
JNI実務の一冊
Android Native Development Kit CookbookはLiu Feipeng著、Packt Publishing刊の346ページです。C++に加えてJavaとAndroid SDKの基礎がある読者向けで、課題ごとにレシピ形式でまとまっています。
プリミティブ型や文字列からクラス、オブジェクト、配列までの受け渡しを解説しています。参照管理や例外処理も扱うので、JNIの型変換を確認したいときに参照しやすい本です。
NDKアプリのビルドとデバッグに加え、共有ライブラリや静的ライブラリの移植も扱います。ネイティブスレッド、グラフィックス、音声まで範囲が広がります。
刊行当時のAndroid NDK r8をサンプルの基準にしています。現行プロジェクトに設定をそのまま移すより、JNIの考え方やデバッグの進め方を学ぶ本として活用できます。
C++移植の一冊
Pro Android C++ with the NDKはOnur Cinar著、Apress刊のソフトカバー本です。本文416ページ、前付XXIVページ。既存のC++アプリをAndroidへ移す場面を重視しています。
AutoconfやMakefile、CMake、JAMといった既存のビルド構成をNDKツールチェーンに統合する内容です。JNIの基礎に加えてSWIGによるコード生成も扱い、C++資産の移植を見通せます。
メモリ問題の分析にはValgrind、デバッグにはGDBやstraceを扱います。ユニットテストやカバレッジに加え、GProfによる性能計測とNEONやSIMDの最適化も取り上げています。
ビルド設定や実行時の問題を追う開発者には読み応えがあります。2012年刊なので、ツールの版や設定は現在の環境に合わせて読み替える必要があります。
ゲーム制作の一冊
Android NDK Game Development CookbookはSergey KosarevskyとViktor Latypovの共著です。Packt Publishingから2013年に刊行され、全320ページ。C++の基礎に加えて、ポインタやマルチスレッドの知識を前提にしています。
70以上の手順例で、既存のAndroid JavaアプリへのC++ライブラリ統合やゲーム向け処理を扱います。WindowsとLinuxの開発環境、複数CPUアーキテクチャ向けのビルドも対象です。
OpenGL ESや音声、ネットワークのほか、デスクトップでのデバッグやクロスプラットフォーム構成も登場します。個別の実装例をたどりながら、ゲーム開発で必要な要素を学べる構成です。
IDEなしで開発した経験も前提にしているため、C++初心者には骨太です。ポインタなどの基礎があり、Android向けゲーム開発の例を知りたい人におすすめできます。
刊行年が示すもの
4冊の刊行年は2012〜2015年です。Androidのビルド環境や開発ツールは変化しています。画面や設定項目、推奨手順が現在と異なる場合もあります。
入門書の環境設定にはEclipseとADTが登場し、CookbookのサンプルはNDK r8が基準です。古い環境固有の設定と、JNIやC++ライブラリ連携の基本を分けて読むと理解しやすくなります。
型や配列の受け渡し、参照の寿命、ネイティブ側のメモリ管理は今も大切な概念です。ツールが更新されても変わらないため、古い本にも実際の問題を理解する手がかりがあります。
実際のプロジェクトでは、書籍の知識を現在のAndroid StudioやGradle、NDKの公式情報と照らして確認してください。設定例を写す際は、処理が必要になる理由も読み取ると応用しやすくなります。
結論
NDKを初めて体系的に学ぶ人にはAndroid NDK Beginner’s Guide – Second Editionをおすすめします。環境構築からJNI、描画、音声まで扱い、494ページで全体像を追えます。C++の基礎があるAndroid開発者に合う一冊です。
JNIの型変換や参照管理を中心に学ぶならAndroid Native Development Kit Cookbookをおすすめします。レシピ形式で項目を追えます。既存ビルドへの統合やデバッグ、性能計測を学びたい開発者にはPro Android C++ with the NDKが合います。
Android向けゲームの実装例を見たい人にはAndroid NDK Game Development Cookbookがおすすめです。OpenGL ESや音声、複数アーキテクチャの構成を扱い、ポインタやマルチスレッドの基礎も前提にしています。
4冊は英語で、刊行当時の開発環境を含みます。紙版の価格は在庫や時期によって変動するため、購入時の表示を目安にしてください。現在の設定は最新の公式資料で補うと安心です。
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