举例说明一下. 下面是一个Go语言包, 包含了两个函数 -- Random 和 Seed -- 是C语言库中random和srandom函数的马甲.
package rand
/*
#include <stdlib.h>
*/ import "C" func Random() int {return int(C.random()) } func Seed(i int) {C.srandom(C.uint(i)) }
我们来看一下这里都有什么内容. 开始是一个包的导入语句.
rand包导入了"C"包, 但你会发现在Go的标准库里没有这个包. 那是因为C是一个"伪包", 一个为cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空间的一个引用.
rand 包包含4个到C包的引用: 调用 C.random和C.srandom, 类型转换 C.uint(i)还有引用语句.
Random函数调用libc中的random函数, 然后回返结果. 在C中, random返回一个C类型的长整形值, cgo把它轮换为C.long. 这个值必需转换成Go的类型, 才能在Go程序中使用. 使用一个常见的Go类型转换:
func Random() int {return int(C.random()) }
这是一个等价的函数, 使用了一个临时变量来进行类型转换:
func Random() int {var r C.long = C.random() return int(r) }
Seed函数则相反. 它接受一个Go语言的int类型, 转换成C语言的unsigned int类型, 然后传递给C的srandom函数.
func Seed(i int) {C.srandom(C.uint(i)) }
需要注意的是, cgo中的unsigned int类型写为C.uintcgo的文档中有完整的类型列表.
这个例子中还有一个细节我们没有说到, 那就是导入语句上面的注释.
/*
#include <stdlib.h>
*/ import "C"
Cgo可以识别这个注释, 并在编译C语言程序的时候将它当作一个头文件来处理. 在这个例子中, 它只是一个include语句, 然而其实它可以是使用有效的C语言代码. 这个注释必需紧靠在import "C"这个语句的上面, 不能有空行, 就像是文档注释一样.
Strings and things
与Go语言不同, C语言中没有显式的字符串类型. 字符串在C语言中是一个以0结尾的字符数组.
Go和C语言中的字符串转换是通过C.CString, C.GoString,和C.GoStringN这些函数进行的. 这些转换将得到字符串类型的一个副本.
下一个例子是实现一个Print函数, 它使用C标准库中的fputs函数把一个字符串写到标准输出上:
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程序中进行的内存分配是不能被Go语言的内存管理器感知的. 当你使用C.CString创建一个C字符串时(或者其它类型的C语言内存分配), 你必需记得在使用完后用C.free来释放它.
调用C.CString将返回一个指向字符数组开始处的指错, 所以在函数退出前我们把它转换成一个unsafe.Pointer(Go中与C的void 等价的东西), 使用C.free来释放分配的内存. 一个惯用法是在分配内存后紧跟一个defer(特别是当这段代码比较复杂的时候), 这样我们就有了下面这个Print函数:
func Print(s string) {cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }
构建 cgo 包
如果你使用goinstall, 构建cgo包就比较容易了, 只要调用像平常一样使用goinstall命令, 它就能自动识别这个特殊的import "C", 然后自动使用cgo来编译这些文件.
如果你想使用Go的Makefiles来构建, 那在CGOFILES变量中列出那些要用cgo处理的文件, 就像GOFILES变量包含一般的Go源文件一样.
rand包的Makefile可以写成下面这样:
include $(GOROOT)/src/Make.inc
TARG=goblog/rand
CGOFILES=\ rand.go\ include $(GOROOT)/src/Make.pkg
然后输入gomake开始构建.
更多 cgo 的资源
cgo的文档中包含了关于C伪包的更多详细的说明, 以及构建过程. Go代码树中的cgo的例子给出了更多更高级的用法.
一个简单而又符合Go惯用法的基于cgo的包是Russ Cox写的gosqlite. 而Go语言的网站上也列出了更多的的cgo包.
最后, 如果你对于cgo的内部是怎么运作这个事情感到好奇的话, 去看看运行时包的cgocall.c文件的注释吧.
我们这个世界真的需要另外一种C语言风格的编程语言吗？很显然，谷歌很早就这么认为了，在 2009 年，它借用雷蒙斯乐队的歌“Hey!Ho!Let’s Go”，正式推出了 Go 语言。现在 Go 语言开发团队已经开发出了这种语言的第一个稳定版本，他们称之为 Go 1，他们将这种语言推向世界，希望人们用这种语言“开发出健壮的软件产品和作品。”那么，现在人们对这种语言的使用情况又是如何呢？让我们先回顾一下，什么是 Go 语言，是什么促使谷歌决定推出这样一种语言？按 Go 语言的“常见问题”里的说法，自从那个“重要的系统级编程语言”诞生距今已超过十几年了，这段时间计算机世界已经发生了很大的变化。谷歌的才人们对目前现有的各种语言深感失望，他们必须要在“快速的编译、快速的执行或简单编程”之间做出选择。“没有一种主流的编程语言，例如C，C++，Java，Python 等，能提供谷歌人想要的全部特征。于是，谷歌的工程师从 2007 年起开始开发 Go 语言。“常见问题”里这样说：Go 语言在基本语法上”基本上属于C语言家族“，但它从 Pascal 语系吸收了”大量的理念“，还有一些思想是来自其它的语言。但对于程序员来说，应该把它当成一种全新的语言，一种以”让程序员更有效率，让编程更有效率，至少是让我们更有效率并且使编程更有乐趣“的理念为设计目标的编程语言。Go 语言擅长做什么…？那么，Go 语言擅长做什么？根据谷歌著名的软件工程师——Go 语言的设计人之一——Rob Pike 的说法，它是用来开发”大型软件“的。Pike 说 Go 语言适合于”很多程序员一起开发的大型软件，并且开发周期较长，支持云计算的网络服务：简言之，就是服务端软件。Go 语言能够让程序员快速开发，并且在软件不断的增长过程中，它能让程序员更容易地进行维护和修改。它融合了传统编译型语言的高效性和脚本语言的易用性和富于表达性。“(作为原贝尔实验室 Unix 开发小组成员，Pike 对系统软件有相当的认识。)但对于其它类型的软件，Go 语言也一样的好用。例如，我在 Google+ 上询问了 Go 语言的使用者，得到了 Douglas Fils 的回复，他正在拿各种语言做实验。Fils 说他现在有时会开发一些 Web 应用程序，大多数都是在 Java 虚拟机(JVM)平台上。“所以 Java 自然是最常用的。我最近开始尝试更多的语言，例如 Scala 和 Groovy。我用 Groovy 语言已经开发了不少的东西，而且刚刚完成了一个 Groovy/Grails 语言上的大型项目。我还研究了一下 Ruby on Rails/Python (Python 框架)，并用它们做了一些东西。”他说他用早期版本的 Go 语言开发了一个 Web 界面来处理数据资源。但很不幸。“当时的 Go 的程序库和语法使得开发起来很困难。我还尝试了 node.js，而且，到了一月份，我的精力完全转向了 node.js.”Node.js，Fils 说，很流行，“虽然我很喜欢它，但它的单线程事件循环机制和非阻塞的编程模式让我不太满意。还有，所有的东西都要用 Javascript 的回调函数，我不喜欢这样。”很显然，他不是一个 JavaScript 的粉丝。Go 语言的语法和结构，从另一方面讲，“还是很简洁的。”当Go 语言的语法和结构趋于稳定，并发布了 Go 1 时，他觉得应该转回来，重写他的 Go 语言程序。这回，他想起来了当初为什么想用 Go 来开发。关于Go 语言的争论Fils 说，在 Java 里，很多东西都需要有一定的模板套路，这是很讨厌。他说 Scala 和 groovy 要好一些，但仍然是个问题。Go 语言给人的感觉像一个动态的类型化语言，Fils 说，但 Go 语言里静态类型特征并不像 Java 里那样明显。Go 语言的垃圾收集管理，比 JVM 要好的多。跟 Groovy 这样的动态语言比起来尤其能看出这点。Fils 在评论中说 Go 语言的速度比其它语言快很多倍。它运行速度快但不影响负载量。它编译所需的时间很短，他在开发时能边开发边编译，就像动态语言那样迅速。最后，他说使用 Go 语言要比使用 Node.js，Java 或以 Java 为基础的语言，Ruby on Rails 等语言要有趣的多。在开发 JVM 平台上的应用时，我总感觉自己是一个系统管理员，而不是一个开发者。我要修改堆空间，我要研究负载均衡或内存问题或其它的资源管理问题。而使用 Go 语言，我不需要考虑这些。我开发，编译，测试，运行，部署，非常的享受。请注意，并不是所有的人都喜欢 Go 语言。你可以看一看 Shaneal Manek 的关于 Go 语言的垃圾收集系统以及脚本语言和编译型语言之间比较的评论。Go 语言能走向主流吗？你的期望是什么？按照 RedMonk’s Stephen O’Grady 的说法，对于 Go 语言来说现在还非常年轻。通常，程序员会分成两个阵营：要么欢迎底层语言和脚本型/垃圾收集器型语言的融合，要么是反对这样做。对于后者，毫无意外的，他们是C语言的坚定拥护者。围绕着 Go 语言有很多的争论，这不令人吃惊，任何一种语言都是这样。而令人吃惊的是目前 Go 语言在程序员中获得了相当的吸引力。O’Grady 二月份在 RedMonk 编程语言分级中把 Go 语言放入了第二梯队。但是，他说，考虑一下 Go 语言是如此的年轻，“即使是目前这种成绩也是让人相当的印象深刻了。”谷歌已经发布了 Go 语言的稳定版本，并且在 Google App Engine 支持部署这种语言的应用，这将给 Go 语言带来更多的吸引力。Go 语言能否成为一种“主流”语言，这需要由时间来判定。不过，看起来除谷歌之外还有很多公司对这种语言也很感兴趣，比如 Engine Yard 等公司。那些对目前的现存的语言不太满意的程序员大概对 Go 语言都在拭目以待。如果你在使用 Go 语言或之前简单涉略过它，你需要注意，Go 1 版引入了不少的变化。然而从 Go 1 版开始，Go 语言的变化将会遵循它的规格说明书进行。根据 Go 语言的开发人员的透露，“也许在某个时间，我们会推出 Go 2 的规范，但在此之前，用 Go 语言编写的程序在今后的 Go 1 版本(Go 1.1, Go 1.2 等)上都能正确的运行。”你用Go 语言开发过什么项目吗？不可能。Go到目前为止，其本身就是用C写的。只是在语言层面实现了一些如果用C会很难写的feature，比如goroutine。在1.5版本中，Go会bootstraping，用Go来编译自己。C语言，几乎每种操作系统的系统调用都是C，C最大的作用就是用来实现新的语言。
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