直接嵌入c源代碼到go代碼里面
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package main
/*
#include stdio.h
void myhello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
*/
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.myhello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
需要注意的是C代碼必須放在注釋里面
import "C"語句和前面的C代碼之間不能有空行
運行結果
$ go build main.go ./main
Hello C: 12
Hello Go
分開c代碼到單獨文件
嵌在一起代碼結構不是很好看，很多人包括我，還是喜歡把兩個分開，放在不同的文件里面，顯得干凈，go源文件里面是go的源代碼，c源文件里面是c的源代碼。
$ ls
hello.c hello.h main.go
$ cat hello.h
void hello(int);
$ cat hello.c
#include stdio.h
void hello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
$ cat main.go
package main
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
編譯運行
$ go build ./main
Hello C: 12
Hello Go
編譯成庫文件
如果c文件比較多，最好還是能夠編譯成一個獨立的庫文件，然后go來調用庫。
$ find mylib main
mylib
mylib/hello.h
mylib/hello.c
main
main/main.go
編譯庫文件
$ cd mylib
# gcc -fPIC -shared -o libhello.so hello.c
編譯go程序
$ cd main
$ cat main.go
package main
// #cgo CFLAGS: -I../mylib
// #cgo LDFLAGS: -L../mylib -lhello
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
$ go build main.go
運行
$ export LD_LIBRARY_PATH=../mylib
$ ./main
Hello C: 12
Hello Go
在我們的例子中，庫文件是編譯成動態(tài)庫的，main程序鏈接的時候也是采用的動態(tài)庫
$ ldd main
linux-vdso.so.1 = (0x00007fffc7968000)
libhello.so = ../mylib/libhello.so (0x00007f513684c000)
libpthread.so.0 = /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f5136614000)
libc.so.6 = /lib64/libc.so.6 (0x00007f5136253000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055d819227000)
理論上講也是可以編譯成整個一靜態(tài)鏈接的可執(zhí)行程序，由于我的機器上缺少靜態(tài)鏈接的系統(tǒng)庫，比如libc.a，所以只能編譯成動態(tài)鏈接。
Cgo 使得Go程序能夠調用C代碼. cgo讀入一個用特別的格式寫的Go語言源文件, 輸出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go語言的程序包中.
舉例說明一下. 下面是一個Go語言包, 包含了兩個函數(shù) -- Random 和 Seed -- 是C語言庫中random和srandom函數(shù)的馬甲.
package rand
/*
#include stdlib.h
*/ import "C" func Random() int { return int(C.random()) } func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }
我們來看一下這里都有什么內容. 開始是一個包的導入語句.
rand包導入了"C"包, 但你會發(fā)現(xiàn)在Go的標準庫里沒有這個包. 那是因為C是一個"偽包", 一個為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個引用.
rand 包包含4個到C包的引用: 調用 C.random和C.srandom, 類型轉換 C.uint(i)還有引用語句.
Random函數(shù)調用libc中的random函數(shù), 然后回返結果. 在C中, random返回一個C類型的長整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個值必需轉換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個常見的Go類型轉換:
func Random() int { return int(C.random()) }
這是一個等價的函數(shù), 使用了一個臨時變量來進行類型轉換:
func Random() int { var r C.long = C.random() return int(r) }
Seed函數(shù)則相反. 它接受一個Go語言的int類型, 轉換成C語言的unsigned int類型, 然后傳遞給C的srandom函數(shù).
func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }
需要注意的是, cgo中的unsigned int類型寫為C.uint; cgo的文檔中有完整的類型列表.
這個例子中還有一個細節(jié)我們沒有說到, 那就是導入語句上面的注釋.
/*
#include stdlib.h
*/ import "C"
Cgo可以識別這個注釋, 并在編譯C語言程序的時候將它當作一個頭文件來處理. 在這個例子中, 它只是一個include語句, 然而其實它可以是使用有效的C語言代碼. 這個注釋必需緊靠在import "C"這個語句的上面, 不能有空行, 就像是文檔注釋一樣.
Strings and things
與Go語言不同, C語言中沒有顯式的字符串類型. 字符串在C語言中是一個以0結尾的字符數(shù)組.
Go和C語言中的字符串轉換是通過C.CString, C.GoString,和C.GoStringN這些函數(shù)進行的. 這些轉換將得到字符串類型的一個副本.
下一個例子是實現(xiàn)一個Print函數(shù), 它使用C標準庫中的fputs函數(shù)把一個字符串寫到標準輸出上:
package print // #include stdio.h // #include stdlib.h import "C" import "unsafe" func Print(s string) { cs := C.CString(s) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) C.free(unsafe.Pointer(cs)) }
在C程序中進行的內存分配是不能被Go語言的內存管理器感知的. 當你使用C.CString創(chuàng)建一個C字符串時(或者其它類型的C語言內存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來釋放它.
調用C.CString將返回一個指向字符數(shù)組開始處的指錯, 所以在函數(shù)退出前我們把它轉換成一個unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價的東西), 使用C.free來釋放分配的內存. 一個慣用法是在分配內存后緊跟一個defer(特別是當這段代碼比較復雜的時候), 這樣我們就有了下面這個Print函數(shù):
func Print(s string) { cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }
構建 cgo 包
如果你使用goinstall, 構建cgo包就比較容易了, 只要調用像平常一樣使用goinstall命令, 它就能自動識別這個特殊的import "C", 然后自動使用cgo來編譯這些文件.
如果你想使用Go的Makefiles來構建, 那在CGOFILES變量中列出那些要用cgo處理的文件, 就像GOFILES變量包含一般的Go源文件一樣.
rand包的Makefile可以寫成下面這樣:
include $(GOROOT)/src/Make.inc
TARG=goblog/rand
CGOFILES=\ rand.go\ include $(GOROOT)/src/Make.pkg
然后輸入gomake開始構建.
更多 cgo 的資源
cgo的文檔中包含了關于C偽包的更多詳細的說明, 以及構建過程. Go代碼樹中的cgo的例子給出了更多更高級的用法.
一個簡單而又符合Go慣用法的基于cgo的包是Russ Cox寫的gosqlite. 而Go語言的網(wǎng)站上也列出了更多的的cgo包.
最后, 如果你對于cgo的內部是怎么運作這個事情感到好奇的話, 去看看運行時包的cgocall.c文件的注釋吧.
智能合約調用是實現(xiàn)一個 DApp 的關鍵，一個完整的 DApp 包括前端、后端、智能合約及區(qū)塊 鏈系統(tǒng)，智能合約的調用是連接區(qū)塊鏈與前后端的關鍵。
我們先來了解一下智能合約調用的基礎原理。智能合約運行在以太坊節(jié)點的 EVM 中。因此要 想調用合約必須要訪問某個節(jié)點。
以后端程序為例，后端服務若想連接節(jié)點有兩種可能，一種是雙 方在同一主機，此時后端連接節(jié)點可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication，進 程間通信)機制，也可以采用 RPC(Remote Procedure Call，遠程過程調用)機制;另 一種情況是雙方不在同一臺主機，此時只能采用 RPC 機制進行通信。
提到 RPC， 讀者應該對 Geth 啟動參數(shù)有點印象，Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務，對應的 默認服務端口是 8545。。
接著，我們來了解一下智能合約運行的過程。
智能合約的運行過程是后端服務連接某節(jié)點，將 智能合約的調用(交易)發(fā)送給節(jié)點，節(jié)點在驗證了交易的合法性后進行全網(wǎng)廣播，被礦工打包到 區(qū)塊中代表此交易得到確認，至此交易才算完成。
就像數(shù)據(jù)庫一樣，每個區(qū)塊鏈平臺都會提供主流 開發(fā)語言的 SDK(Software Development Kit，軟件開發(fā)工具包)，由于 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的，因此若想使用 Go 語言連接節(jié)點、發(fā)交易，直接在工程內導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了，剩下的問題就是流程和 API 的事情了。
總結一下，智能合約被調用的兩個關鍵點是節(jié)點和 SDK。
由于 IPC 要求后端與節(jié)點必須在同一主機，所以很多時候開發(fā)者都會采用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也為開發(fā)者提供了 json- rpc 接口，本文就不展開討論了。
接下來介紹如何使用 Go 語言，借助 go-ethereum 源碼庫來實現(xiàn)智能合約的調用。這是有固定 步驟的，我們先來說一下總體步驟，以下面的合約為例。
步驟 01:編譯合約，獲取合約 ABI(Application Binary Interface，應用二進制接口)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息，將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創(chuàng)建該文件，文件名可自定義，后綴最好使用 abi)。
最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下，輸入“l(fā)s”命令只能看到 calldemo.abi 文件，參 考效果如下:
步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節(jié)點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。
在【Environment】選項框中選擇“Web3 Provider”，然后單擊【Deploy】按鈕。
部署后，獲得合約地址為:0xa09209c28AEf59a4653b905792a9a910E78E7407。
步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內的可執(zhí)行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉換為 Go 代碼，命令如下:
其中各參數(shù)的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結構類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執(zhí)行后，將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件，讀者可以打開該文件欣賞一下，注意不要修改它。
步驟 04:創(chuàng)建 main.go，填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數(shù)內要傳入該合約部署后的地址，此地址在步驟 01 中獲得。
步驟 04:設置 go mod，以便工程自動識別。
前面有所提及，若要使用 Go 語言調用智能合約，需要下載 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:
該指令會自動將 go-ethereum 下載到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”，這樣還算 不錯。不過，Go 語言自 1.11 版本后，增加了 module 管理工程的模式。只要設置好了 go mod，下載 依賴工程的事情就不必關心了。
接下來設置 module 生效和 GOPROXY，命令如下:
在項目工程內，執(zhí)行初始化，calldemo 可以自定義名稱。
步驟 05:運行代碼。執(zhí)行代碼，將看到下面的效果，以及最終輸出的 2020。
上述輸出信息中，可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件，這就是 go mod 的神奇之處?？吹?2020，相信讀者也知道運行結果是正確的了。
重慶分公司
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