HarmonyOS5 三方库兼容方案：用仓颉的FFI模块调用C++高性能库

通过仓颉语言的FFI（Foreign Function Interface）模块，可直接调用C/C++高性能计算库，结合编译期优化实现零拷贝数据传输。该方案包含以下核心步骤：

二、FFI绑定与调用示例

1. C++侧接口实现与导出

// math_util.cpp
#include <aki/jsbind.h>

// 高性能矩阵乘法
constexpr auto matrix_multiply(const std::vector<float>& a, 
                               const std::vector<float>& b, 
                               int row, int col) -> std::vector<float> {
    std::vector<float> result(row * col, 0);
    for (int i = 0; i < row; ++i) {
        for (int j = 0; j < col; ++j) {
            for (int k = 0; k < row; ++k) {
                result[i * col + j] += a[i * row + k] * b[k * col + j];
            }
        }
    }
    return result;
}

JSBIND_GLOBAL() {
    JSBIND_FUNCTION(matrix_multiply); // 导出接口到仓颉
}

通过constexpr实现编译期矩阵运算优化

1. 仓颉侧FFI绑定与调用

// math_wrapper.cj
@FFI("libmath_util.so") // 声明动态库依赖
module MathUtil {
    extern func matrixMultiply(a: [Float32], b: [Float32], 
                              row: Int32, col: Int32) -> [Float32]
}

// 业务代码调用
const inputA = [1.0, 2.0, 3.0, 4.0]
const inputB = [5.0, 6.0, 7.0, 8.0]
let result = MathUtil.matrixMultiply(inputA, inputB, 2, 2) // 零拷贝调用

通过FFI注解实现原生接口绑定

三、编译构建配置实践

1. 模块级构建配置

// build-profile.json5
{
  "buildOptionSet": [{
    "name": "release",
    "cangjieOptions": {
      "path": "./src/main/cangjie/cjpm.toml",
      "ffi": {
        "c": {
          "math_util": "./libs/arm64-v8a/libmath_util.so"
        }
      }
    }
  }]
}

配置C++动态库路径与架构适配

1. 跨语言类型映射规则

C++类型	仓颉类型	转换方式
std::vector	[T]	自动序列化
const char*	String	UTF-8编码转换
void*	Pointer	原始指针传递
支持基础类型、数组、结构体的自动转换

四、性能优化技巧

1. 内存共享模式

@FFI(memory: "shared") // 开启共享内存模式
module HighPerformance {
    extern func processImage(buf: Pointer, size: Int32) -> Void
}

let imageBuf = ImageProcessor.allocSharedBuffer(1024)
HighPerformance.processImage(imageBuf, 1024) // 避免数据拷贝

通过指针直接操作内存缓冲区

1. 编译期计算融合

constexpr func initWeights() -> [Float32] {
    let weights = MathUtil.loadModelParams() // 编译期加载模型参数
    return weights.map { it * 0.5 } // 编译期完成参数调整
}

结合constexpr实现编译期数据预处理

五、兼容性保障方案

1. ABI版本控制

# cjpm.toml
[compatibility]
abi_version = "1.2.0"
min_platform_version = "5.0.0"

声明最低支持的鸿蒙系统版本

1. 条件编译适配

#if FFI_ARCH == "arm64"
    const BLOCK_SIZE = 256
#elif FFI_ARCH == "x86_64"
    const BLOCK_SIZE = 512
#endif

根据目标架构优化计算粒度

注意事项

1. C++侧需使用constexpr或consteval修饰关键计算函数以启用编译期优化
2. 跨语言传递复杂对象时建议使用std::span避免拷贝
3. 调试阶段可通过deveco cangjie ffi-validate验证接口绑定正确性