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(jié)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(jié)構(gòu)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(diào)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。
1、解壓壓縮包到go工作目錄,如解壓到E:\opensource\go\go,解壓后的目錄結(jié)構(gòu)如下:
E:\opensource\go\go
├─api
├─bin
│ ├─go.exe
│ ├─godoc.exe
│ └─gofmt.exe
├─doc
├─include
├─lib
├─misc
├─pkg
├─src
└─test
2、增加環(huán)境變量GOROOT,取值為上面的go工作目錄
3、Path環(huán)境變量中添加";%GOROOT%\bin",以便能夠直接調(diào)用go命令來編譯go代碼,至此go編譯環(huán)境就配置好了
注:如果不想手動設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量,也可下載go啟動環(huán)境批處理附件,
修改goenv.bat文件中的GOROOT值為上面的go工作目錄后直接雙擊該bat文件,go編譯環(huán)境變量即設(shè)置完成。
4、測試go編譯環(huán)境,啟動一個cmd窗口,直接輸入go,看到下面的提示就是搭建成功了
E:\opensource\go\gogo
Go is a tool for managing Go source code.
Usage:
go command [arguments]
The commands are:
build compile packages and dependencies
clean remove object files
doc run godoc on package sources
env print Go environment information
fix run go tool fix on packages
fmt run gofmt on package sources
get download and install packages and dependencies
install compile and install packages and dependencies
list list packages
run compile and run Go program
test test packages
tool run specified go tool
version print Go version
vet run go tool vet on packages
Use "go help [command]" for more information about a command.
Additional help topics:
gopath GOPATH environment variable
packages description of package lists
remote remote import path syntax
testflag description of testing flags
testfunc description of testing functions
Use "go help [topic]" for more information about that topic.
5、編譯helloworld測試程序,go語言包中test目錄帶有helloworld.go測試程序,源碼見"附一 helloworld.go",
直接調(diào)用"go build helloworld.go"就生成了"helloworld.exe"可執(zhí)行程序,運行一下這個程序看到了我們期望的hello,wolrd。
E:\opensource\go\go\testgo build helloworld.go
E:\opensource\go\go\testhelloworld.exe
hello, world
E:\opensource\go\go\test
附一 helloworld.go
// cmpout
// Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style
// license that can be found in the LICENSE file.
// Test that we can do page 1 of the C book.
package main
func main() {
print("hello, world\n")
}
Cgo 使得Go程序能夠調(diào)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(nèi)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(diào)用 C.random和C.srandom, 類型轉(zhuǎn)換 C.uint(i)還有引用語句.
Random函數(shù)調(diào)用libc中的random函數(shù), 然后回返結(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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?qū)⑺斪饕粋€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(jié)尾的字符數(shù)組.
Go和C語言中的字符串轉(zhuǎn)換是通過C.CString, C.GoString,和C.GoStringN這些函數(shù)進行的. 這些轉(zhuǎn)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(nèi)存分配是不能被Go語言的內(nèi)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(nèi)存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來釋放它.
調(diào)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(zhuǎn)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(nèi)存. 一個慣用法是在分配內(nèi)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(gòu)建 cgo 包
如果你使用goinstall, 構(gòu)建cgo包就比較容易了, 只要調(diào)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(gòu)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(gòu)建.
更多 cgo 的資源
cgo的文檔中包含了關(guān)于C偽包的更多詳細的說明, 以及構(gòu)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(nèi)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.