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(xiě)的Go語(yǔ)言源文件, 輸出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go語(yǔ)言的程序包中.
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舉例說(shuō)明一下. 下面是一個(gè)Go語(yǔ)言包, 包含了兩個(gè)函數(shù) -- Random 和 Seed -- 是C語(yǔ)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(lái)看一下這里都有什么內(nèi)容. 開(kāi)始是一個(gè)包的導(dǎo)入語(yǔ)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(méi)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(lèi)型轉(zhuǎn)換 C.uint(i)還有引用語(yǔ)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(lèi)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(lèi)型, 才能在Go程序中使用. 使用一個(gè)常見(jiàn)的Go類(lèi)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(lái)進(jìn)行類(lèi)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(yǔ)言的int類(lèi)型, 轉(zhuǎn)換成C語(yǔ)言的unsigned int類(lèi)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(lèi)型寫(xiě)為C.uint; cgo的文檔中有完整的類(lèi)型列表.
這個(gè)例子中還有一個(gè)細(xì)節(jié)我們沒(méi)有說(shuō)到, 那就是導(dǎo)入語(yǔ)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(yǔ)言程序的時(shí)候?qū)⑺?dāng)作一個(gè)頭文件來(lái)處理. 在這個(gè)例子中, 它只是一個(gè)include語(yǔ)句, 然而其實(shí)它可以是使用有效的C語(yǔ)言代碼. 這個(gè)注釋必需緊靠在import "C"這個(gè)語(yǔ)句的上面, 不能有空行, 就像是文檔注釋一樣.
Strings and things
與Go語(yǔ)言不同, C語(yǔ)言中沒(méi)有顯式的字符串類(lèi)型. 字符串在C語(yǔ)言中是一個(gè)以0結(jié)尾的字符數(shù)組.
Go和C語(yǔ)言中的字符串轉(zhuǎn)換是通過(guò)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(lèi)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(xiě)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(yǔ)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(lèi)型的C語(yǔ)言?xún)?nèi)存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來(lái)釋放它.
調(diào)用C.CString將返回一個(gè)指向字符數(shù)組開(kāi)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(lái)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(lái)編譯這些文件.
如果你想使用Go的Makefiles來(lái)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(xiě)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(kāi)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(shuō)明, 以及構(gòu)建過(guò)程. Go代碼樹(shù)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(xiě)的gosqlite. 而Go語(yǔ)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(huà), 去看看運(yùn)行時(shí)包的cgocall.c文件的注釋吧.
操作字符串離不開(kāi)字符串的拼接，但是Go中string是只讀類(lèi)型，大量字符串的拼接會(huì)造成性能問(wèn)題。
拼接字符串，無(wú)外乎四種方式，采用“+”，“fmt.Sprintf()”,"bytes.Buffer","strings.Builder"
上面我們創(chuàng)建10萬(wàn)字符串拼接的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)"bytes.Buffer","strings.Builder"的性能最好，約是“+”的1000倍級(jí)別。
這是由于string是不可修改的，所以在使用“+”進(jìn)行拼接字符串，每次都會(huì)產(chǎn)生申請(qǐng)空間，拼接，復(fù)制等操作，數(shù)據(jù)量大的情況下非常消耗資源和性能。而采用Buffer等方式，都是預(yù)先計(jì)算拼接字符串?dāng)?shù)組的總長(zhǎng)度（如果可以知道長(zhǎng)度），申請(qǐng)空間，底層是slice數(shù)組，可以以append的形式向后進(jìn)行追加。最后在轉(zhuǎn)換為字符串。這申請(qǐng)了不斷申請(qǐng)空間的操作，也減少了空間的使用和拷貝的次數(shù)，自然性能也高不少。
bytes.buffer是一個(gè)緩沖byte類(lèi)型的緩沖器存放著都是byte
是一個(gè)變長(zhǎng)的 buffer，具有 Read 和Write 方法。 Buffer 的 零值 是一個(gè) 空的 buffer，但是可以使用，底層就是一個(gè) []byte， 字節(jié)切片。
向Buffer中寫(xiě)數(shù)據(jù)，可以看出Buffer中有個(gè)Grow函數(shù)用于對(duì)切片進(jìn)行擴(kuò)容。
從Buffer中讀取數(shù)據(jù)
strings.Builder的方法和bytes.Buffer的方法的命名幾乎一致。
但實(shí)現(xiàn)并不一致，Builder的Write方法直接將字符拼接slice數(shù)組后。
其沒(méi)有提供read方法，但提供了strings.Reader方式
Reader 結(jié)構(gòu):
Buffer:
Builder:
可以看出Buffer和Builder底層都是采用[]byte數(shù)組進(jìn)行裝載數(shù)據(jù)。
先來(lái)說(shuō)說(shuō)Buffer:
創(chuàng)建好Buffer是一個(gè)empty的，off 用于指向讀寫(xiě)的尾部。
在寫(xiě)的時(shí)候，先判斷當(dāng)前寫(xiě)入字符串長(zhǎng)度是否大于Buffer的容量，如果大于就調(diào)用grow進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容申請(qǐng)的長(zhǎng)度為當(dāng)前寫(xiě)入字符串的長(zhǎng)度。如果當(dāng)前寫(xiě)入字符串長(zhǎng)度小于最小字節(jié)長(zhǎng)度64，直接創(chuàng)建64長(zhǎng)度的[]byte數(shù)組。如果申請(qǐng)的長(zhǎng)度小于二分之一總?cè)萘繙p去當(dāng)前字符總長(zhǎng)度，說(shuō)明存在很大一部分被使用但已讀，可以將未讀的數(shù)據(jù)滑動(dòng)到數(shù)組頭。如果容量不足，擴(kuò)展2*c + n 。
其String()方法就是將字節(jié)數(shù)組強(qiáng)轉(zhuǎn)為string
Builder是如何實(shí)現(xiàn)的。
Builder采用append的方式向字節(jié)數(shù)組后添加字符串。
從上面可以看出，[]byte的內(nèi)存大小也是以倍數(shù)進(jìn)行申請(qǐng)的，初始大小為 0，第一次為大于當(dāng)前申請(qǐng)的最大 2 的指數(shù)，不夠進(jìn)行翻倍.
可以看出如果舊容量小于1024進(jìn)行翻倍，否則擴(kuò)展四分之一。（2048 byte 后，申請(qǐng)策略的調(diào)整）。
其次String()方法與Buffer的string方法也有明顯區(qū)別。Buffer的string是一種強(qiáng)轉(zhuǎn)，我們知道在強(qiáng)轉(zhuǎn)的時(shí)候是需要進(jìn)行申請(qǐng)空間，并拷貝的。而B(niǎo)uilder只是指針的轉(zhuǎn)換。
這里我們解析一下 *(*string)(unsafe.Pointer(b.buf)) 這個(gè)語(yǔ)句的意思。
先來(lái)了解下unsafe.Pointer 的用法。
也就是說(shuō)，unsafe.Pointer 可以轉(zhuǎn)換為任意類(lèi)型，那么意味著，通過(guò)unsafe.Pointer媒介，程序繞過(guò)類(lèi)型系統(tǒng)，進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換而不是拷貝。
即*A = Pointer = *B
就像上面例子一樣，將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)為unsafe.Pointer類(lèi)型，再轉(zhuǎn)為string類(lèi)型，s和b中內(nèi)容一樣，修改b,s也變了，說(shuō)明b和s是同一個(gè)地址。但是對(duì)s重新賦值后，意味著s的地址指向了“WORLD”,它們所使用的內(nèi)存空間不同了，所以s改變后，b并不會(huì)改變。
所以他們的區(qū)別就在于 bytes.Buffer 是重新申請(qǐng)了一塊空間，存放生成的string變量， 而strings.Builder直接將底層的[]byte轉(zhuǎn)換成了string類(lèi)型返回了回來(lái)，去掉了申請(qǐng)空間的操作。
本文介紹一些Go語(yǔ)言的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的go語(yǔ)言代碼：
go語(yǔ)言的注釋方法：
代碼執(zhí)行結(jié)果：
下面來(lái)進(jìn)一步介紹go的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
go語(yǔ)言中格式化輸出可以使用 fmt 和 log 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，
常用方法：
示例代碼：
執(zhí)行結(jié)果：
更多格式化方法可以訪(fǎng)問(wèn)中的fmt包。
log包實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的日志服務(wù)，也提供了一些格式化輸出的方法。
執(zhí)行結(jié)果：
下面來(lái)介紹一下go的數(shù)據(jù)類(lèi)型
下表列出了go語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型：
int、float、bool、string、數(shù)組和struct屬于值類(lèi)型，這些類(lèi)型的變量直接指向存在內(nèi)存中的值；slice、map、chan、pointer等是引用類(lèi)型，存儲(chǔ)的是一個(gè)地址，這個(gè)地址存儲(chǔ)最終的值。
常量是在程序編譯時(shí)就確定下來(lái)的值，程序運(yùn)行時(shí)無(wú)法改變。
執(zhí)行結(jié)果：
執(zhí)行結(jié)果：
Go 語(yǔ)言的運(yùn)算符主要包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符以及指針相關(guān)運(yùn)算符。
算術(shù)運(yùn)算符：
關(guān)系運(yùn)算符：
邏輯運(yùn)算符：
位運(yùn)算符：
賦值運(yùn)算符：
指針相關(guān)運(yùn)算符：
下面介紹一下go語(yǔ)言中的if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。另外還有一種控制語(yǔ)句叫select語(yǔ)句，通常與通道聯(lián)用，這里不做介紹。
if語(yǔ)法格式如下：
if ... else ：
else if：
示例代碼：
語(yǔ)法格式：
另外，添加 fallthrough 會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行后面的 case 語(yǔ)句，不管下一條case語(yǔ)句是否為true。
示例代碼：
執(zhí)行結(jié)果：
下面介紹幾種循環(huán)語(yǔ)句：
執(zhí)行結(jié)果：
執(zhí)行結(jié)果：
也可以通過(guò)標(biāo)記退出循環(huán)：
--THE END--
go語(yǔ)言 一個(gè)主package包引入同級(jí)目錄下go文件包編譯出錯(cuò)是設(shè)置錯(cuò)誤造成的，解決方法為：
1、先使用import "strings"導(dǎo)入strings庫(kù)。
2、HasPrefix?判斷字符串?s?是否以?prefix?開(kāi)頭。
3、HasSuffix?判斷字符串?s?是否以?suffix?結(jié)尾。
4、可以看看判斷的代碼。
5、在cmd下運(yùn)行一下go run test.go，看看如下結(jié)果。
6、Contains?判斷字符串?s?是否包含?substr，也就是判斷一下S是否在strings中。
7、在cmd下運(yùn)行g(shù)o run test.go看看結(jié)果。
重慶分公司
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