golang編譯c文件,golang調用c語言

本文目錄一覽：

• 1、go語言如何調用c函數
• 2、Golang 的靜態編譯
• 3、如何在golang 中調用c的靜態庫或者動態庫

go語言如何調用c函數

直接嵌入c源代碼到go代碼裡面

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代碼必須放在注釋裡面

import “C”語句和前面的C代碼之間不能有空行

運行結果

$ go build main.go ./main

Hello C: 12

Hello Go

分開c代碼到單獨文件

嵌在一起代碼結構不是很好看，很多人包括我，還是喜歡把兩個分開，放在不同的文件裡面，顯得乾淨，go源文件裡面是go的源代碼，c源文件裡面是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”);

}

編譯運行

$ go build ./main

Hello C: 12

Hello Go

編譯成庫文件

如果c文件比較多，最好還是能夠編譯成一個獨立的庫文件，然後go來調用庫。

$ find mylib main

mylib

mylib/hello.h

mylib/hello.c

main

main/main.go

編譯庫文件

$ 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

運行

$ export LD_LIBRARY_PATH=../mylib

$ ./main

Hello C: 12

Hello Go

在我們的例子中，庫文件是編譯成動態庫的，main程序鏈接的時候也是採用的動態庫

$ 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一靜態鏈接的可執行程序，由於我的機器上缺少靜態鏈接的系統庫，比如libc.a，所以只能編譯成動態鏈接。

Golang 的靜態編譯

Go 語言和 C 語言的一個很大的區別是， Go 語言只靜態編譯，做個測試：

一方面是 Go 語言編譯後的可執行文件大小比 C 語言的大很多，

另一方面是 C 語言的可執行文件需要依賴 glibc 動態庫，

用 ldd 命令可以看出來：

或者直接刪除 glibc 動態庫， C 可執行程序報錯，而 Go 的還能運行：

這時候只有內部命令可以運行，外部命令，包括 ln 甚至最常用的 ls 命令也不能運行了：

設置好 LD_PRELOAD 環境變數之後， ln 命令可以運行，但是 sudo 仍然不能運行

只能靠 root 用戶來重新創建軟連接了：

所以用 sudo 來 rm 文件要小心，還是用 root 比較好。如果沒有預先留一個打開的 root 終端，登錄都登不進去。

如何在golang 中調用c的靜態庫或者動態庫

Cgo 使得Go程序能夠調用C代碼. cgo讀入一個用特別的格式寫的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.

舉例說明一下. 下面是一個Go語言包, 包含了兩個函數 — Random 和 Seed — 是C語言庫中random和srandom函數的馬甲.

package rand

/*

#include stdlib.h

*/ import “C” func Random() int { return int(C.random()) } func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }

我們來看一下這裡都有什麼內容. 開始是一個包的導入語句.

rand包導入了”C”包, 但你會發現在Go的標準庫里沒有這個包. 那是因為C是一個”偽包”, 一個為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個引用.

rand 包包含4個到C包的引用: 調用 C.random和C.srandom, 類型轉換 C.uint(i)還有引用語句.

Random函數調用libc中的random函數, 然後回返結果. 在C中, random返回一個C類型的長整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個值必需轉換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個常見的Go類型轉換:

func Random() int { return int(C.random()) }

這是一個等價的函數, 使用了一個臨時變數來進行類型轉換:

func Random() int { var r C.long = C.random() return int(r) }

Seed函數則相反. 它接受一個Go語言的int類型, 轉換成C語言的unsigned int類型, 然後傳遞給C的srandom函數.

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.

這個例子中還有一個細節我們沒有說到, 那就是導入語句上面的注釋.

/*

#include stdlib.h

*/ import “C”

Cgo可以識別這個注釋, 並在編譯C語言程序的時候將它當作一個頭文件來處理. 在這個例子中, 它只是一個include語句, 然而其實它可以是使用有效的C語言代碼. 這個注釋必需緊靠在import “C”這個語句的上面, 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元串類型. 字元串在C語言中是一個以0結尾的字元數組.

Go和C語言中的字元串轉換是通過C.CString, C.GoString,和C.GoStringN這些函數進行的. 這些轉換將得到字元串類型的一個副本.

下一個例子是實現一個Print函數, 它使用C標準庫中的fputs函數把一個字元串寫到標準輸出上:

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程序中進行的內存分配是不能被Go語言的內存管理器感知的. 當你使用C.CString創建一個C字元串時(或者其它類型的C語言內存分配), 你必需記得在使用完後用C.free來釋放它.

調用C.CString將返回一個指向字元數組開始處的指錯, 所以在函數退出前我們把它轉換成一個unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價的東西), 使用C.free來釋放分配的內存. 一個慣用法是在分配內存後緊跟一個defer(特別是當這段代碼比較複雜的時候), 這樣我們就有了下面這個Print函數:

func Print(s string) { cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }

構建 cgo 包

如果你使用goinstall, 構建cgo包就比較容易了, 只要調用像平常一樣使用goinstall命令, 它就能自動識別這個特殊的import “C”, 然後自動使用cgo來編譯這些文件.

如果你想使用Go的Makefiles來構建, 那在CGOFILES變數中列出那些要用cgo處理的文件, 就像GOFILES變數包含一般的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

然後輸入gomake開始構建.

更多 cgo 的資源

cgo的文檔中包含了關於C偽包的更多詳細的說明, 以及構建過程. Go代碼樹中的cgo的例子給出了更多更高級的用法.

一個簡單而又符合Go慣用法的基於cgo的包是Russ Cox寫的gosqlite. 而Go語言的網站上也列出了更多的的cgo包.

最後, 如果你對於cgo的內部是怎麼運作這個事情感到好奇的話, 去看看運行時包的cgocall.c文件的注釋吧.