Cgo 使得Go程序能夠調(diào)用C代碼. cgo讀入一個(gè)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.
在翁源等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場(chǎng)前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務(wù)理念，為客戶提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站 網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作按需定制開發(fā),公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),品牌網(wǎng)站建設(shè),營(yíng)銷型網(wǎng)站建設(shè),外貿(mào)營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè),翁源網(wǎng)站建設(shè)費(fèi)用合理。
舉例說明一下. 下面是一個(gè)Go語言包, 包含了兩個(gè)函數(shù) -- Random 和 Seed -- 是C語言庫(kù)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(gè)包的導(dǎo)入語句.
rand包導(dǎo)入了"C"包, 但你會(huì)發(fā)現(xiàn)在Go的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里沒有這個(gè)包. 那是因?yàn)镃是一個(gè)"偽包", 一個(gè)為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個(gè)引用.
rand 包包含4個(gè)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(gè)C類型的長(zhǎng)整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個(gè)值必需轉(zhuǎn)換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個(gè)常見的Go類型轉(zhuǎn)換:
func Random() int { return int(C.random()) }
這是一個(gè)等價(jià)的函數(shù), 使用了一個(gè)臨時(shí)變量來進(jìn)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(gè)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(gè)例子中還有一個(gè)細(xì)節(jié)我們沒有說到, 那就是導(dǎo)入語句上面的注釋.
/*
#include stdlib.h
*/ import "C"
Cgo可以識(shí)別這個(gè)注釋, 并在編譯C語言程序的時(shí)候?qū)⑺?dāng)作一個(gè)頭文件來處理. 在這個(gè)例子中, 它只是一個(gè)include語句, 然而其實(shí)它可以是使用有效的C語言代碼. 這個(gè)注釋必需緊靠在import "C"這個(gè)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(gè)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(jìn)行的. 這些轉(zhuǎn)換將得到字符串類型的一個(gè)副本.
下一個(gè)例子是實(shí)現(xiàn)一個(gè)Print函數(shù), 它使用C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的fputs函數(shù)把一個(gè)字符串寫到標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(dāng)你使用C.CString創(chuàng)建一個(gè)C字符串時(shí)(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(gè)指向字符數(shù)組開始處的指錯(cuò), 所以在函數(shù)退出前我們把它轉(zhuǎn)換成一個(gè)unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價(jià)的東西), 使用C.free來釋放分配的內(nèi)存. 一個(gè)慣用法是在分配內(nèi)存后緊跟一個(gè)defer(特別是當(dāng)這段代碼比較復(fù)雜的時(shí)候), 這樣我們就有了下面這個(gè)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(dòng)識(shí)別這個(gè)特殊的import "C", 然后自動(dòng)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(xì)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(jí)的用法.
一個(gè)簡(jiǎn)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(duì)于cgo的內(nèi)部是怎么運(yùn)作這個(gè)事情感到好奇的話, 去看看運(yùn)行時(shí)包的cgocall.c文件的注釋吧.
作為C語言家族的一員，go和c一樣也支持結(jié)構(gòu)體。可以類比于java的一個(gè)POJO。
在學(xué)習(xí)定義結(jié)構(gòu)體之前，先學(xué)習(xí)下定義一個(gè)新類型。
新類型 T1 是基于 Go 原生類型 int 定義的新自定義類型，而新類型 T2 則是 基于剛剛定義的類型 T1，定義的新類型。
這里要引入一個(gè)底層類型的概念。
如果一個(gè)新類型是基于某個(gè) Go 原生類型定義的， 那么我們就叫 Go 原生類型為新類型的底層類型
在上面的例子中，int就是T1的底層類型。
但是T1不是T2的底層類型，只有原生類型才可以作為底層類型，所以T2的底層類型還是int
底層類型是很重要的，因?yàn)閷?duì)兩個(gè)變量進(jìn)行顯式的類型轉(zhuǎn)換，只有底層類型相同的變量間才能相互轉(zhuǎn)換。底層類型是判斷兩個(gè)類型本質(zhì)上是否相同的根本。
這種類型定義方式通常用在 項(xiàng)目的漸進(jìn)式重構(gòu)，還有對(duì)已有包的二次封裝方面
類型別名表示新類型和原類型完全等價(jià)，實(shí)際上就是同一種類型。只不過名字不同而已。
一般我們都是定義一個(gè)有名的結(jié)構(gòu)體。
字段名的大小寫決定了字段是否包外可用。只有大寫的字段可以被包外引用。
還有一個(gè)點(diǎn)提一下
如果換行來寫
Age: 66,后面這個(gè)都好不能省略
還有一個(gè)點(diǎn)，觀察e3的賦值
new返回的是一個(gè)指針。然后指針可以直接點(diǎn)號(hào)賦值。這說明go默認(rèn)進(jìn)行了取值操作
e3.Age 等價(jià)于 (*e3).Age
如上定義了一個(gè)空的結(jié)構(gòu)體Empty。打印了元素e的內(nèi)存大小是0。
有什么用呢？
基于空結(jié)構(gòu)體類型內(nèi)存零開銷這樣的特性，我們?cè)谌粘?Go 開發(fā)中會(huì)經(jīng)常使用空 結(jié)構(gòu)體類型元素，作為一種“事件”信息進(jìn)行 Goroutine 之間的通信
這種以空結(jié)構(gòu)體為元素類建立的 channel，是目前能實(shí)現(xiàn)的、內(nèi)存占用最小的 Goroutine 間通信方式。
這種形式需要說的是幾個(gè)語法糖。
語法糖1：
對(duì)于結(jié)構(gòu)體字段，可以省略字段名，只寫結(jié)構(gòu)體名。默認(rèn)字段名就是結(jié)構(gòu)體名
這種方式稱為 嵌入字段
語法糖2：
如果是以嵌入字段形式寫的結(jié)構(gòu)體
可以省略嵌入的Reader字段，而直接訪問ReaderName
此時(shí)book是一個(gè)各個(gè)屬性全是對(duì)應(yīng)類型零值的一個(gè)實(shí)例。不是nil。這種情況在Go中稱為零值可用。不像java會(huì)導(dǎo)致npe
結(jié)構(gòu)體定義時(shí)可以在字段后面追加標(biāo)簽說明。
tag的格式為反單引號(hào)
tag的作用是可以使用[反射]來檢視字段的標(biāo)簽信息。
具體的作用還要看使用的場(chǎng)景。
比如這里的tag是為了幫助 encoding/json 標(biāo)準(zhǔn)包在解析對(duì)象時(shí)可以利用的規(guī)則。比如omitempty表示該字段沒有值就不打印出來。
直接嵌入c源代碼到go代碼里面
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(yùn)行結(jié)果
$ go build main.go ./main
Hello C: 12
Hello Go
分開c代碼到單獨(dú)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(gè)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(yùn)行
$ go build ./main
Hello C: 12
Hello Go
編譯成庫(kù)文件
如果c文件比較多，最好還是能夠編譯成一個(gè)獨(dú)立的庫(kù)文件，然后go來調(diào)用庫(kù)。
$ find mylib main
mylib
mylib/hello.h
mylib/hello.c
main
main/main.go
編譯庫(kù)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(yùn)行
$ export LD_LIBRARY_PATH=../mylib
$ ./main
Hello C: 12
Hello Go
在我們的例子中，庫(kù)文件是編譯成動(dòng)態(tài)庫(kù)的，main程序鏈接的時(shí)候也是采用的動(dòng)態(tài)庫(kù)
$ 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(gè)一靜態(tài)鏈接的可執(zhí)行程序，由于我的機(jī)器上缺少靜態(tài)鏈接的系統(tǒng)庫(kù)，比如libc.a，所以只能編譯成動(dòng)態(tài)鏈接。
go和c語言混合開發(fā)比較好。根據(jù)查詢相關(guān)信息資料顯示，Go希望成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的C語言。多數(shù)系統(tǒng)級(jí)語言的根本編程哲學(xué)來源于C語言，將C語言的面向?qū)ο筮M(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大，Go語言的設(shè)計(jì)者卻有不同的看法，認(rèn)為值得學(xué)習(xí)的是C語言，C語言經(jīng)久不衰的根源是足夠簡(jiǎn)單，因此，Go語言也是足夠簡(jiǎn)單。
重慶分公司
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