本文将带你实现在HarmonyOS 5.0中将C++动态库嵌入Unity项目，并通过ArkTS进行桥接通信的全流程。我们将创建一个简单的数学函数库并通过跨语言桥接在Unity中使用。

整体架构

Unity应用 (C#)
   ↑↓ 
Java/Kotlin层 (Android插件)
   ↑↓ 
ArkTS层 (HarmonyOS桥接)
   ↑↓ 
C++动态库 (核心功能)

步骤1：创建HarmonyOS动态库（C++）

在DevEco Studio中创建一个Native C++模板项目：

// native/calculator.cpp
#include <string>
#include "calculator.h"

// 简单加法函数
extern "C" int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 生成随机数
extern "C" int generate_random(int min, int max) {
    return min + rand() % (max - min + 1);
}

// 字符串处理
extern "C" void to_uppercase(char* input) {
    for (int i = 0; input[i] != '\0'; i++) {
        if (input[i] >= 'a' && input[i] <= 'z') {
            input[i] = input[i] - 'a' + 'A';
        }
    }
}

// 获取系统信息
extern "C" void get_system_info(SystemInfo* info) {
    info->version = 5.0f;
    info->api_level = 10;
    info->is_emulator = 0;
}

接口头文件：

// native/calculator.h
#ifndef CALCULATOR_H
#define CALCULATOR_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

typedef struct {
    float version;
    int api_level;
    int is_emulator;
} SystemInfo;

int add(int a, int b);
int generate_random(int min, int max);
void to_uppercase(char* input);
void get_system_info(SystemInfo* info);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif // CALCULATOR_H

CMakeLists.txt配置：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

project(calculator)

add_library(calculator SHARED calculator.cpp)

target_include_directories(calculator PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

find_library(log-lib log)
target_link_libraries(calculator ${log-lib})

步骤2：创建ArkTS桥接模块

// ArkTSBridge.ets
import nativeLibraryManager from '@ohos.nativeLibraryManager';
import log from '@ohos.log';

export default class ArkTSBridge {
  private static _instance: ArkTSBridge = new ArkTSBridge();
  private libName: string = "calculator";
  private loaded: boolean = false;

  private constructor() {
    this.init();
  }

  private init(): void {
    try {
      nativeLibraryManager.loadLibrary(this.libName, (err) => {
        if (err) {
          log.error(`[ArkTSBridge] Failed to load library: ${JSON.stringify(err)}`);
        } else {
          this.loaded = true;
          log.info('[ArkTSBridge] Native library loaded successfully');
        }
      });
    } catch (error) {
      log.error(`[ArkTSBridge] Error: ${JSON.stringify(error)}`);
    }
  }

  public static get instance(): ArkTSBridge {
    return this._instance;
  }

  public isLibraryLoaded(): boolean {
    return this.loaded;
  }

  // 加法函数
  public add(a: number, b: number): number {
    if (!this.loaded) return -1;
    return this.nativeAdd(a, b);
  }

  // 生成随机数
  public generateRandom(min: number, max: number): number {
    if (!this.loaded) return -1;
    return this.nativeGenerateRandom(min, max);
  }

  // 字符串转大写
  public toUppercase(input: string): string {
    if (!this.loaded) return input;
    
    // 将字符串转换为字符数组进行操作
    const charArray = Array.from(input);
    const output = this.nativeToUppercase(charArray);
    
    return output.join('');
  }

  // 获取系统信息
  public getSystemInfo(): Object {
    if (!this.loaded) return {};
    return this.nativeGetSystemInfo();
  }

  // Native函数声明
  private nativeAdd = (a: number, b: number) => a + b; // 实际实现会动态替换
  private nativeGenerateRandom = (min: number, max: number) => min; 
  private nativeToUppercase = (input: string[]) => input;
  private nativeGetSystemInfo = () => ({});
}

步骤3：创建Java/Kotlin桥接层

// HarmonyOSBridge.java
package com.example.harmonyplugin;

import ohos.ability.Ability;
import ohos.app.Context;
import com.example.arkts.ArkTSBridge;

public class HarmonyOSBridge {
    private static HarmonyOSBridge instance;
    private final ArkTSBridge arkTSBridge;

    private HarmonyOSBridge(Ability ability) {
        arkTSBridge = ArkTSBridge.initialize(ability);
    }

    public static synchronized HarmonyOSBridge getInstance(Ability ability) {
        if (instance == null) {
            instance = new HarmonyOSBridge(ability);
        }
        return instance;
    }

    public int add(int a, int b) {
        return arkTSBridge.add(a, b);
    }

    public int generateRandom(int min, int max) {
        return arkTSBridge.generateRandom(min, max);
    }

    public String toUppercase(String input) {
        return arkTSBridge.toUppercase(input);
    }

    public String getSystemInfo() {
        return arkTSBridge.getSystemInfo().toString();
    }
}

步骤4：在Unity中调用插件

// HarmonyOSIntegration.cs
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class HarmonyOSIntegration : MonoBehaviour
{
    public Text resultText;
    public Text systemInfoText;
    public InputField inputField;
    private AndroidJavaObject harmonyBridge;

    void Start()
    {
        resultText.text = "正在初始化HarmonyOS桥接...";
        InitializeHarmonyBridge();
    }

    private void InitializeHarmonyBridge()
    {
        try 
        {
            AndroidJavaClass unityPlayer = new AndroidJavaClass("com.unity3d.player.UnityPlayer");
            AndroidJavaObject activity = unityPlayer.GetStatic<AndroidJavaObject>("currentActivity");
            
            AndroidJavaClass pluginClass = new AndroidJavaClass("com.example.harmonyplugin.HarmonyOSBridge");
            harmonyBridge = pluginClass.CallStatic<AndroidJavaObject>("getInstance", activity);
            
            resultText.text = "HarmonyOS桥接初始化成功!";
        }
        catch (System.Exception e)
        {
            resultText.text = "初始化失败: " + e.Message;
            Debug.LogError("HarmonyOS桥接初始化错误: " + e.ToString());
        }
    }

    public void OnAddNumbers()
    {
        if (harmonyBridge == null) 
        {
            resultText.text = "桥接未初始化";
            return;
        }
        
        int result = harmonyBridge.Call<int>("add", 10, 15);
        resultText.text = $"C++计算结果: 10 + 15 = {result}";
    }

    public void OnGenerateRandom()
    {
        if (harmonyBridge == null) 
        {
            resultText.text = "桥接未初始化";
            return;
        }
        
        int random = harmonyBridge.Call<int>("generateRandom", 100, 500);
        resultText.text = $"C++随机数: {random}";
    }

    public void OnConvertToUpper()
    {
        if (harmonyBridge == null || string.IsNullOrEmpty(inputField.text)) 
        {
            resultText.text = "桥接未初始化或输入为空";
            return;
        }
        
        string result = harmonyBridge.Call<string>("toUppercase", inputField.text);
        resultText.text = $"转换结果: {result}";
    }

    public void OnGetSystemInfo()
    {
        if (harmonyBridge == null) 
        {
            resultText.text = "桥接未初始化";
            return;
        }
        
        string info = harmonyBridge.Call<string>("getSystemInfo");
        systemInfoText.text = $"系统信息: {info}";
    }
}

步骤5：创建Unity UI界面

创建包含以下元素的Unity UI：

  • 1个Title文本：显示"HarmonyOS 5.0 Unity Integration"
  • 1个结果文本（绑定到resultText）
  • 1个系统信息文本（绑定到systemInfoText）
  • 1个输入框（绑定到inputField）
  • 4个按钮：
    • "计算加法 (10+15)" - 调用OnAddNumbers
    • "生成随机数" - 调用OnGenerateRandom
    • "转为大写" - 调用OnConvertToUpper
    • "获取系统信息" - 调用OnGetSystemInfo

性能优化与最佳实践

  1. ​​异步调用优化​​
// Java中使用异步回调
public void addAsync(int a, int b, final UnityCallback callback) {
    new Thread(() -> {
        int result = arkTSBridge.add(a, b);
        callback.onSuccess(result);
    }).start();
}
  1. ​​内存管理​​
  • 在C++中使用局部变量而非全局变量
  • 使用RAII原则管理资源
  • 及时释放JNI引用
  1. ​​错误处理​​
// ArkTS增强错误处理
public addSafe(a: number, b: number): Promise<number> {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        try {
            const result = this.add(a, b);
            resolve(result);
        } catch (error) {
            reject(error);
        }
    });
}
  1. ​​数据序列化优化​​
  • 对于复杂数据结构，使用protobuf或FlatBuffers

跨语言通信流程图

常见问题解决

  1. ​​库加载失败​​
  • 确保库文件放在正确的ABI目录下 (arm64-v8a, armeabi-v7a)
  • 检查库文件是否有执行权限
  • 验证库依赖是否满足 (ldd检查)
  1. ​​类型映射问题​​
// C++中添加JNI类型转换辅助函数
jstring charToJString(JNIEnv* env, const char* chars) {
    return env->NewStringUTF(chars);
}
  1. ​​线程安全解决方案​​
// Java中使用Handler同步到主线程
private final Handler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

public void addAsync(int a, int b, UnityCallback callback) {
    Executors.newSingleThreadExecutor().execute(() -> {
        int result = add(a, b);
        mainHandler.post(() -> callback.onSuccess(result));
    });
}
  1. ​​调试技巧​​
  • 使用__android_log_print在C++中输出日志
  • 设置adb logcat -s HarmonyUnity:*过滤日志
  • 使用System.loadLibrary时的try-catch捕获加载异常

总结

通过本文，你已学习了如何：

  1. 在HarmonyOS 5.0中创建C++动态库
  2. 构建ArkTS桥接层调用本地代码
  3. 创建Android插件层与Unity通信
  4. 在Unity中使用HarmonyOS功能
  5. 处理跨语言调用和数据转换
  6. 优化性能和解决常见问题

这种集成方式使你可以利用HarmonyOS 5.0的先进特性增强Unity应用，实现更高效的跨平台开发。随着HarmonyOS生态的日益成熟，这种集成模式将为Unity开发者带来更多可能性。

​​关键提示​​：实际部署时请确保所有路径和包名正确，尤其注意HarmonyOS库的编译ABI需匹配Unity目标平台架构。

# 游戏引擎 # unity # c++ # 华为
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