如何在golang 中调用c的静态库或者动态库

Python021

如何在golang 中调用c的静态库或者动态库,第1张

Cgo 使得Go程序能够调用C代码. cgo读入一个用特别的格式写的Go语言源文件, 输出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go语言的程序包中.

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.

1:go与c语言相比,go有垃圾回收,不会造成内存泄露问题,go的语法简洁优美,同样的c++100行代码go大概50行可以做到,go的目标是能做C++能做的事,虽然目前可能不太实际

2:go的并行机制并不是一般的线程,通过channel和goroutine来实现,比线程还要轻量级很多,所以go适合高并发的服务器端

3:go是系统级别的语言,相当于c语言,java c#都是算比较高级的语言,这个不太好比,效率的话目前确实是要高一些,而且不需要外部依赖,所以go还是很强大的

c:面向过程,语法太麻烦c#:面向对象(跟java很像如果你对java了解估计你就会明白c&c#之间的区别了),是ms.netframework的主力之一,它的代码运行是安全的,里面没有指针,像java一样有垃圾回收机制。语法基本没有区别,个人感觉首先c#不必对指针进行太多的研究,然后可遗址性等,其它的区别相当大。可以说不是一个方向的。开发环境跟开发语言也是两个不同的概念学习c#并不必须有c语言的基础,不过,如果你学过c语言,那会事半功倍的,因为他们之间有很多语法是一样的。作为初学者,并没有必要先去学习c语言,你只需要有c#的完整的教程就行了。举个简单的例子,你想学开高档的轿车并不需要先去学习开低档的面包车。但如果你已经会开面包车的话,那么学开轿车就一定会容易一些了,因为他们有很多相同的地方。C语言:C语言是国际上广泛流行的、很有发展前途的计算机高级语言。它适合作为系统描述语言,即可用来编写系统软件,也可用来编写应用软件。早期的操作系统等系统软件主要是用汇编语言编写的(包括UNIX操作系统在内)。由于汇编语言依赖于计算机硬件,程序的可读性和可移植性都比较差。为了提高可读性和可移植性,最好改用高级语言,但一般的高级语言难以实现汇编语言的某些功能(汇编语言可以直接对硬件进行操作),例如:对内存地址的操作、位操作等)。人们设想能否找到一种既具有一般高级语言特性,又具有低级语言特性的语言,集它们的优点于一身。于是,C语言就在这种情况下应运而生了。C语言是在B语言的基础上发展起来的,它的根源可以追溯到ALGOL60。1960年出现的ALGOL60是一种面向问题的高级语言,它离硬件比较远,不宜用来编写系统程序。1963年英国的剑桥大学推出了CPL(CombinedProgram-mingLanguage)语言。CPL语言在ALGOL60的基础上接近了硬件一些,但规模比较大,难以实现。1967年英国剑桥大学的MatinRichards对CPL语言作了简化,推出了BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage)语言。1970年美国贝尔实验室的KenThompson以BCPL语言为基础,又作了进一步简化,设计出了很简单的而且很接近硬件的B语言(取BCPL的第一个字母),并用B语言写第一个UNIX操作系统,在PDP-7上实现。1971年在PDP-11/20上实现了B语言,并写了UNIX操作系统。但B语言过于简单,功能有限。1972年至1973年间,贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出了C语言(取BCPL的第二个字母)。C语言既保持了BCPL和B语言的优点(精练、接近硬件),又克服了它们的缺点(过于简单、数据无类型等)。最初的C语言只是为描述和实现UNIX操作系统提供一种工作语言而设计的。1973年,K.Thom-pson和D.M.ritchie两人合作把UNIX的90%以上用C改写(UNIX第5版。原来的UNIX操作系统是1969年由美国的贝尔实验室的K.Thompson和D.M.Ritchie开发成功的,是用汇编语言写的)。后来,C语言多次作了改进,但主要还是在贝尔实验室内部使用。直到1-975年UNIX第6版公布后,C语言的突出优点才引起人们普遍注意。1977年出现了不依赖于具体机器的C语言编译文本《可移植C语言编译程序》,使C移植到其它机器时所做的工作大大简化了,这也推动了UNIX操作系统迅速地在各种机器上实现。例如,VAX,AT&T等计算机系统都相继开发了UNIX。随着UNIX的日益广泛使用,C语言也迅速得到推广。C语言和UNIX可以说是一对孪生兄弟,在发展过程中相辅相成。1978年以后,C语言已先后移植到大、中、小、微型机上,已独立于UNIX和PDP了。现在C语言已风靡全世界,成为世界上应用最广泛的几种计算机语言之一。以1978年发表的UNIX第7版中的C编译程序为基础,BrianW.Kernighan和DennisM.Ritchie(合称K&R)合著了影响深远了名著《TheCProgrammingLan-guage》,这本书中介绍的C语言成为后来广泛使用的C语言版本的基础,它被称为标准C。1983年,美国国家标准化协会(ANSI)根据C语言问世以来各种版本对C的发展和扩充,制定了新的标准,称为ANSIC。ANSIC比原来的标准C有了很大的发展。K&R在1988年修改了他们的经典著作《TheCProgra-mmingLanguage》,按照ANSIC的标准重新写了该书。1987年,ANSIC又公布了新标准--87ANSIC。目前流行的C编译系统都是以它为基础的。C#:C#是Microsoft公司设计的一种编程语言。它松散地基于C/C++,并且有很多方面和Java类似。Microsoft是这样描述C#的:“C#是从C和C++派生来的一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言。C#(读做‘Csharp’)主要是从C/C++编程语言家族移植过来的,C和C++的程序员会马上熟悉它。C#试图结合VisualBasic的快速开发能力和C++的强大灵活的能力。”附:一个简单的C#程序是怎样的?可以是这样:classCApplication{publicstaticvoidMain(){System.Console.Write(“Hello,new.NETworld!”)}}(你不能将Main()作为全局函数——C#没有全局函数)C#是面向对象的吗?是的,C#像Java和C++一样,是一个面向对象的语言。C#有自己的类库吗?不,就像所有的.NET语言(VB.Net,JScript.Net)一样,C#访问.NET类库,C#没有自己的类库。C#提供什么标准类型?C#支持的基本类型和C++很相似,包括int,long,float,double,char,string,arrays,structs和classes。然而,不要假设太多,名字可能很形似,但是一些细节不相同。例如C#中的long是64位的,而C++的long取决于平台,32位的平台上是32位的,64位的平台上是64位的。class和struct在C++中几乎完全一样,但在C#中并不是这样的。