在Andriod Studio 开发使用C语言实现莱布尼茨公式求 π 的近似值的简易计算app详细过程以及使用 Obfuscator-LLVM （Pluto-obfuscator）设置代码混肴_llvm obfuscator 安卓

一、创建项目 myapplication

我的项目文件大致是这样，这是我制作之后的全部文件：

二、设计UI界面布局

在\res\layout\activity_main.xml文件中添加两个TextView元素作为文字提示，一个EditText元素实现输入精度值，两个Button元素，分别实现计算和清空结果功能。

activity_main.xml文件中布局代码展示：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
 
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:gravity="center_horizontal"
        android:orientation="vertical"
        tools:layout_editor_absoluteX="16dp"
        tools:layout_editor_absoluteY="171dp">
 
        <TextView
            android:id="@+id/vText"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_columnSpan="4"
            android:layout_margin="5dp"
            android:paddingLeft="12dp"
            android:gravity="left"
            android:text="Approximated value of Pi:"
            android:textSize="17dp"
            />
 
        <TextView
            android:id="@+id/showText"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="35dp"
            android:layout_columnSpan="4"
            android:layout_margin="5dp"
            android:paddingTop="5dp"
            android:paddingLeft="12dp"
            android:gravity="left"
            android:text="Showing Result.. "
            android:textSize="17dp"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/countButton" />
 
        <EditText
            android:id="@+id/inText"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="50dp"
            android:layout_marginStart="10dp"
            android:hint="Please enter a number."
            android:inputType="numberDecimal" />
 
        <Button
            android:id="@+id/countButton"
            android:layout_width="150dp"
            android:layout_height="55dp"
            android:layout_marginTop="25dp"
            android:layout_marginRight="80dp"
            android:text="calculate" />
 
        <Button
            android:id="@+id/DeleteButton"
            android:layout_width="150dp"
            android:layout_height="55dp"
            android:layout_marginLeft="80dp"
            android:layout_marginTop="-55dp"
            android:text="delete" />
    </LinearLayout>
 
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

布局展示：

三、使用C语言实现莱布尼茨公式求 π 的近似值；

在cpp/native-lib.cpp文件中编写实现pi的近似值计算的程序代码，代码如下图：

#include <jni.h>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include <cmath>
using namespace std;
#define PI 3.1415926535
 
extern "C" JNIEXPORT jdouble JNICALL
Java_com_example_myapplication_JNI_1N_calculationPI(
        JNIEnv* env,
        jclass /* this */, jdouble precision) {
    double pi = 0.0;
    double term = 1.0;
    int sign = 1;
    while(fabs(pi*4-PI)> precision)
    {
        pi += sign * (1.0 / term);
        term += 2.0;
        sign *= -1;
    }
    return 4.0 * pi;
}
 
 

四、在自定的apps开放平台里设计并实现模块的封装及接口定义；

①java实现布局中各元素的事件处理

在\Java\com.example.myapplication\MainActivity.java文件中定义MainActivity类，继承自AppCompatActivity，并实现OnClickListener接口。这一步的目的是为两个Button元素定义单独的事件处理程序。在这个类中，将实现用户点击计算Button进行计算pi近似值和清除Button进行清空结果。

MainActivity.java代码展示：

package com.example.myapplication;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import static com.example.myapplication.JNI_N.calculationPI;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    static {
        System.loadLibrary("application");
    }
    @Override
    protected void onCreate(Bundle SaveInstanceState) {
        super.onCreate(SaveInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //声明并初始化
        TextView tv=findViewById(R.id.showText);
        Button cButton=findViewById(R.id.countButton);
        Button delButton=findViewById(R.id.DeleteButton);
        EditText InText=findViewById(R.id.inText);
        //通过JNI_N.calculationPI(precision)来结合c++实现点击计算的按钮进行计算并展示结果
        cButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                cButton.setOnClickListener(this);
                String input = InText.getText().toString();
                if (!input.isEmpty()) {
                    double precision = Double.parseDouble(InText.getText().toString());
                    double pi = JNI_N.calculationPI(precision);
                    tv.setText(" " + pi);
                }
                else
                {
                    tv.setText("Please enter a number.");
                }
            } });
        //清除结果
        delButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
          @Override
            public void onClick(View v) {
              delButton.setOnClickListener(this);
               tv.setText(" ");
           }
        });
    }
}
 
 
 
 
 

上面代码中，double pi = JNI_N.calculationPI(precision); 是调用c语言代码接口。而这个接口声明定义我是在新建的另一个JNI_N.java文件中声明的，代码如下图：

package com.example.myapplication;
 
public class JNI_N {
//    static {System.loadLibrary("pi");}
    public static native double calculationPI(double precision);
}

我对MainActivity.java代码简单解释一下哈：

计算Button点击事件实现代码是上面MainActivity.java代码中的：

清除结果Button点击事件实现代码是上面MainActivity.java代码中的：

 

注意：求π 的近似值的c语言代码必须在Java_com_example_myapplication_JNI_1N_calculationPI(JNIEnv* env,jclass /* this */, jdouble precision){}方法内实现。JNI_1N就是JNI_N.java中的JNI_N类名，calculationPI就是接口名。

五、CMakeLists.txt文件中也要添加项目名字：

然后编译程序(Make Project)，试着运行(Run)看看能不能成功，编译成功后会生成xxx.so文件，如下图：

 六、在自制简单demo工程里调用模块实现输入精度值（不少于5组精度值），输出 π 值；

运行demo工程可以在手机中显示的一个计算pi近似值app界面，输入精度值，点击calculate得出结果，点击delete清除结果。实现效果如下图：

七、设置 Obfuscator-LLVM 的代码混淆参数并对封装后的模块编译生成库文件；

混淆前先使用的反汇编工具是IDA 进行查看libapplication.so的反汇编代码。直接将Andriod Studio的工程文件中的cpp\jniLibs\x86文件下的libapplication.so拖进去IDA界面中。回到Andriod Studio就可以看到cpp\jniLibs\x86下多了几个libapplication.so.xxx。

以下是使用IDA查看.so文件步骤（直接将Andriod Studio的工程文件中的cpp\jniLibs\x86文件下的libapplication.so拖进去IDA界面中）：

（1）混淆前先做环境配置工作准备，分别下载并安装好Obfuscator-LLVM、cmake、Mingw。

我下载的是obfuscator-llvm-9.0.1版。

（2）cmd进入命令窗口，进入obfuscator-llvm-9.0.1目录下，新建一个build目录文件：mkdir build  ，obfuscator-llvm-9.0.1目录下就会出来一个空的build 文件夹 。

（3）然后进入build目录文件中执行以下操作：

①初始化MakeFIle，输入命令：cmake -G "MinGW Makefiles" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DLLVM_INCLUDE_TESTS=OFF ../../obfuscator-llvm-9.0.1

②开始编译，编译时间>=30min，电脑配置好的话可能会短些。输入命令：mingw32-make.exe -j8

（4）编译完成后，build文件中就会生成很多文件，然后我将obfuscator-llvm-9.0.1\build\bin下的 clang、clang-format、clang++ 三个文件复制替换到我存放Andriod studio用的ndk文件夹D:\solft\appgalley\ndk\21.4.7075529\toolchains\llvm\prebuilt\windows-x86_64\bin（这个ndk文件是看你之前安装An下的ndk存放的位置。这里面的这三个文件最好复制一份保存到别的地方，以防替换不成功还可以恢复）中。

（5）接着我将obfuscator-llvm-9.0.1\build\lib\clang\9.0.1\include下的__stddef_max_align_t.h 、stdarg.h 、stddef.h三个文件复制替换到我存放Andriod studio用的ndk文件夹D:\solft\appgalley\ndk\21.4.7075529\toolchains\llvm\prebuilt\windows-x86_64\sysroot\usr\include下。

（6）设置环境变量：系统变量中Path中添加cmake，mingw64的环境变量

   

（7）设置参数修改 CMakeLists.txt

（8）然后clean project再编译程序make project，成功就可以了。

八、再把新的.so文件拖到IDA中查看，对比混淆代码前后的库文件，反汇编的结果；

下面是我的demo工程文件生成.so文件在IDA中的原本样子展示以及源代码（20行）展示：

混淆后框框变多了，代码变复杂了，代码原本只有20行，变成了31行，效果图展示如下：