# 안드로이드 NDK

 개요

**안드로이드 NDK**(Android Native Development Kit)는 안드이드 애플리케이션 개발 시 C 또는 C++과 같은 네이티브 언어를 사용할 수 있도록 지원하는 개발 도구 모음입니다. NDK는 특히 성능이 중요한 작업, 예를 들어 게임 엔진, 신호 처리, 물리 시뮬레이션, 머신러닝 추론 등에서 자주 사용됩니다. NDK를 사용하면 애플리케이션의 핵심 성능을 향상시킬 수 있지만, 일반적인 앱 개발에는 권장되지 않으며, 특정 요구 사항이 있을 때만 활용하는 것이 바람직합니다.

NDK는 안드로이드 스튜디오와 통합되어 있으며, Gradle 빌드 시스템을 통해 C/C++ 코드를 빌드하고 APK에 포함시킬 수 있습니다. 또한 JNI(Java Native Interface)를 통해 자바/코틀린 코드와 네이티브 코드 간의 상호작용을 가능하게 합니다.

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## 주요 기능

### 1. C/C++ 코드 지원
NDK를 사용하면 C 및 C++로 작성된 코드를 안드로이드 앱에 통합할 수 있습니다. 이는 기존에 C/C++로 개발된 라이브러리(예: FFmpeg, OpenCV 등)를 재사용하거나, 성능이 중요한 알고리즘을 네이티브 코드로 구현할 수 있게 해줍니다.

### 2. JNI 통합
JNI는 자바 코드와 네이티브 코드 간의 인터페이스를 제공합니다. NDK는 JNI를 통해 Java/Kotlin에서 C/C++ 함수를 호출하거나, 반대로 네이티브 코드에서 자바 메서드를 호출할 수 있도록 지원합니다.

예시:
```java
// Java/Kotlin
public native String getStringFromNative();
```

```c
// C 코드 (native-lib.c)
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapp_MainActivity_getStringFromNative(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from C!");
}
```

### 3. 다양한 아키텍처 지원
NDK는 ARMv7, ARM64-v8a, x86, x86_64 등 다양한 CPU 아키텍처를 지원하며, 각 아키텍처에 맞는 네이티브 코드를 빌드할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 안드로이드 기기에서 앱이 정상적으로 실행되도록 보장합니다.

### 4. 성능 최적화
CPU 집약적인 작업은 네이티브 코드로 구현할 경우 성능이 크게 향상될 수 있습니다. 특히 실시간 처리가 필요한 게임, 멀티미디어 앱, 고속 연산이 필요한 과학 계산 앱 등에서 유리합니다.

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## 사용 시 고려사항

### 장점
- **성능 향상**: CPU 집약적인 작업에서 자바보다 빠른 실행 속도를 제공합니다.
- **기존 코드 재사용**: C/C++로 작성된 기존 라이브러리나 엔진을 그대로 활용할 수 있습니다.
- **하드웨어 접근성**: 저수준 시스템 리소스에 직접 접근 가능합니다.

### 단점
- **개발 복잡성 증가**: JNI를 통한 자바/코틀린과의 통신은 코드 복잡도를 높입니다.
- **메모리 관리**: C/C++는 수동 메모리 관리가 필요하므로 메모리 누수나 버퍼 오버플로우 위험이 있습니다.
- **디버깅 난이도**: 네이티브 코드 디버깅은 자바보다 어렵고, 도구 지원이 제한적일 수 있습니다.
- **크로스 플랫폼 이슈**: 아키텍처별로 빌드를 분리해야 하며, APK 크기가 커질 수 있습니다.

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## 설치 및 설정

안드로이드 NDK는 일반적으로 다음 방법으로 설치됩니다:

1. **안드로이드 스튜디오를 통한 설치**:
   - `SDK Manager` → `SDK Tools` 탭에서 **NDK (Side by side)** 항목을 선택하여 설치합니다.
   - 여러 버전의 NDK를 동시에 관리할 수 있습니다.

2. **`build.gradle` 설정**:
   ```gradle
   android {
       compileSdk 34

       defaultConfig {
           ...
           ndk {
               abiFilters 'arm64-v8a', 'x86_64'
           }
       }

       externalNativeBuild {
           cmake {
               path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
           }
       }
   }
   ```

3. **CMake 또는 ndk-build 사용**:
   - NDK는 CMake 또는 전통적인 `ndk-build`를 통해 네이티브 코드를 빌드할 수 있습니다.
   - CMake가 권장되며, 더 유연하고 현대적인 빌드 시스템입니다.

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## 주요 구성 요소

| 구성 요소 | 설명 |
|---------|------|
| `clang` | NDK에서 사용하는 C/C++ 컴파일러 |
| `CMake` | 크로스 플랫폼 빌드 도구 (공식 권장) |
| `ndk-build` | NDK 전용 빌드 시스템 (레거시) |
| `LLDB` | 네이티브 코드 디버깅을 위한 디버거 |
| `STL (Standard Template Library)` | C++ 표준 라이브러리 제공 (`libc++` 등) |
| `API 레벨별 헤더 및 라이브러리` | 각 안드로이드 API 수준에 맞는 네이티브 시스템 API |

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## 활용 사례

- **게임 개발**: Unity, Unreal Engine 등은 내부적으로 NDK를 사용하여 그래픽 및 물리 연산을 처리합니다.
- **멀티미디어 처리**: FFmpeg, WebRTC 등은 NDK를 통해 안드로이드에서 실행됩니다.
- **머신러닝 추론**: TensorFlow Lite의 C++ API는 NDK와 함께 사용되어 고속 추론을 구현합니다.
- **암호화/보안**: 민감한 연산을 네이티브 코드에서 수행하여 리버스 엔지니어링을 방지합니다.

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## 참고 자료 및 관련 문서

- [Android NDK 공식 문서 (Google)](https://developer.android.com/ndk)
- [JNI 프로그래밍 가이드](https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jni/)
- [CMake 사용 가이드 - Android 개발자 문서](https://developer.android.com/studio/projects/add-native-code)
- [NDK 샘플 코드 (GitHub)](https://github.com/android/ndk-samples)

NDK는 강력한 도구이지만, 반드시 필요한 경우에만 사용하는 것이 중요합니다. 일반적인 UI 및 비즈니스 로직은 자바/코틀린으로 개발하고, 성능이 중요한 핵심 모듈에 한해 네이티브 코드를 활용하는 것이 이상적인 접근 방식입니다.