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[Go语言]cgo用法演示
经历了数十年发展的C语言,各种各样的现成的库已经非常丰富。通过cgo,可以在Go语言中使用C语言代码,充分利用好现有的“轮子”。
本文所有代码,在下述环境中调试通过:
- Windows 8.1 64-bit
- Go 1.3.3 64-bit
- GCC 4.8.1 64-bit
要想使用cgo,要导入C“包”:
import "C"这行代码的上方要紧挨着连续的若干行的注释,在这些注释中编写C代码。例如:
/* int PlusOne(int n) { return n + 1; } */ import "C"
我们知道,如果要引用一个包中的符号,需要用“包名.符号名”的方式,C“包”也是这样,例如:C.int、C.GetWindowLongPtr。
下面介绍使用C语言变量、函数、结构体、联合体、回调函数和动态链接库(Dynamic Link Library,dll)的方法。
- 变量
- 函数
- 结构体
- 联合体
- 回调函数
- dll
使用C的变量很简单,比方说,要使用int,只要在Go代码中写C.int就可以了。
package main import ( "fmt" ) import "C" func main() { var n C.int n = 5 fmt.Println(n) // 5 var m1 int // Go不认为C.int与int、int32等类型相同 // 所以必须进行转换 m1 = int(n + 3) fmt.Println(m1) // 8 var m2 int32 m2 = int32(n + 20) fmt.Println(m2) // 25 }
2. 函数
在Go中调用C的函数也不困难。
package main import ( "fmt" ) /* int PlusOne(int n) { return n + 1; } */ import "C" func main() { var n int = 10 var m int = int(C.PlusOne(C.int(n))) // 类型要转换 fmt.Println(m) // 11 }
3. 结构体
package main import ( "fmt" ) /* typedef struct _POINT { double x; double y; }POINT; */ import "C" func main() { var p C.POINT p.x = 9.45 p.y = 23.12 fmt.Println(p) // {9.45 23.12} }
4. 联合体
Go中使用C的联合体是比较少见而奇怪的事情,而且稍显麻烦,因为Go将C的联合体视为字节数组。比方说,下面的联合体LARGE_INTEGER被视为[8]byte。
typedef long LONG; typedef unsigned long DWORD; typedef long long LONGLONG; typedef union _LARGE_INTEGER { struct { DWORD LowPart; LONG HighPart; }; struct { DWORD LowPart; LONG HighPart; } u; LONGLONG QuadPart; } LARGE_INTEGER, *PLARGE_INTEGER;
所以,如果一个C的函数的某个参数的类型为LARGE_INTEGER,我们可以给它一个[8]byte类型的实参,反之亦然。
package main import ( "fmt" ) /* typedef long LONG; typedef unsigned long DWORD; typedef long long LONGLONG; typedef union _LARGE_INTEGER { struct { DWORD LowPart; LONG HighPart; }; struct { DWORD LowPart; LONG HighPart; } u; LONGLONG QuadPart; } LARGE_INTEGER, *PLARGE_INTEGER; void Show(LARGE_INTEGER li) { li.u.LowPart = 1; li.u.HighPart = 4; } */ import "C" func main() { var li C.LARGE_INTEGER // 等价于: var li [8]byte var b [8]byte = li // 正确,因为[8]byte和C.LARGE_INTEGER相同 C.Show(b) // 参数类型为LARGE_INTEGER,可以接收[8]byte li[0] = 75 fmt.Println(li) // [75 0 0 0 0 0 0 0] li[4] = 23 Test(li) // 参数类型为[8]byte,可以接收C.LARGE_INTEGER } func Test(b [8]byte) { fmt.Println(b) }
5. 回调函数
有些C函数的参数是回调函数,比方说:
typedef UINT_PTR(__stdcall* GIRL_PROC)(int); typedef UINT_PTR(__cdecl* GIRL_PROC_CDECL)(int); UINT_PTR Func1(int n, GIRL_PROC gp) { if (gp == NULL) { return 0; } return (*gp)(n); } UINT_PTR Func2(int n, GIRL_PROC_CDECL gp) { if (gp == NULL) { return 0; } return (*gp)(n); }
syscall包中有如下两个函数:
syscall.NewCallback
syacall.NewCallbackCDecl
其中,第一个函数接收一个Go函数(这个Go函数的返回值必须只有一个,而且类型为uintptr),并生成一个__stdcall调用约定的C函数,并将生成的函数的地址以uintptr的形式返回;第二个函数的作用与之类似,但生成的函数的调用约定是__cdecl。
一个值得注意的问题是:C的指向函数的指针在Go中被视为*[0]byte,所以要转换一下才能用。这里演示一下__stdcall调用约定的函数的用法,__cdecl类似。
package main import ( "fmt" "syscall" "unsafe" ) /* #define WIN32_LEAN_AND_MEAN #include <windows.h> typedef UINT_PTR(__stdcall* GIRL_PROC)(int); typedef UINT_PTR(__cdecl* GIRL_PROC_CDECL)(int); UINT_PTR Func1(int n, GIRL_PROC gp) { if (gp == NULL) { return 0; } return (*gp)(n); } UINT_PTR Func2(int n, GIRL_PROC_CDECL gp) { if (gp == NULL) { return 0; } return (*gp)(n); } */ import "C" func GirlProc(n int32) uintptr { return uintptr(n + 97) } func main() { gp := syscall.NewCallback(GirlProc) fmt.Println(gp) gop := (*[0]byte)(unsafe.Pointer(gp)) var t C.UINT_PTR = C.Func1(C.int(29), gop) fmt.Println(t) // 126 }
6. dll
以后再写。
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