C语言调用Go生成的动态库中的函数

工作中遇到的Go语言调用C函数的场景比较多，之前也写过一篇《cgo中将C函数返回的数组转为Go中的slice》。

目前在开发OpenSIPS的过程中，有些功能用C写起来麻烦，故第一次尝试了用C调用Go。

首先用Go实现功能，示例代码如下

package mainimport "C"import ("fmt""sync""time"
)var notifyChan chan struct{} = make(chan struct{})
var wg sync.WaitGroup//export Test
func Test(strs []string) string {for _, v := range strs {fmt.Println(v)}for i := 0; i < 3; i++ {wg.Add(1)go func(idx int) {defer func() {fmt.Printf("work %d cleaning\n",idx)wg.Done()}()for {select {case <-notifyChan:fmt.Printf("work %d should exit\n",idx)returndefault:}fmt.Printf("work %d working\n",idx)time.Sleep(time.Second)}}(i)}return "OK"
}//export Close
func Close() {close(notifyChan)wg.Wait()
}//export Test2
func Test2(input map[string]string) map[string]string {return nil
}func main() {}

用命令生成动态库和头文件：

go build -o libfunc.so -buildmode=c-shared func.go

有几个注意点：

1. 必须是package main并且包含main函数，否则go build会报错

2. main函数里即使有代码段，也不会执行，所以为空即可

3. "import C" 不要忘记，否则虽然能生成动态库，但里面不会有导出符号，头文件也不会生成

4. export和"//"之间不能有空格

生成的头文件：

/* Code generated by cmd/cgo; DO NOT EDIT. *//* package command-line-arguments */#line 1 "cgo-builtin-export-prolog"#include <stddef.h> /* for ptrdiff_t below */#ifndef GO_CGO_EXPORT_PROLOGUE_H
#define GO_CGO_EXPORT_PROLOGUE_H#ifndef GO_CGO_GOSTRING_TYPEDEF
typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
#endif#endif/* Start of preamble from import "C" comments.  *//* End of preamble from import "C" comments.  *//* Start of boilerplate cgo prologue.  */
#line 1 "cgo-gcc-export-header-prolog"#ifndef GO_CGO_PROLOGUE_H
#define GO_CGO_PROLOGUE_Htypedef signed char GoInt8;
typedef unsigned char GoUint8;
typedef short GoInt16;
typedef unsigned short GoUint16;
typedef int GoInt32;
typedef unsigned int GoUint32;
typedef long long GoInt64;
typedef unsigned long long GoUint64;
typedef GoInt64 GoInt;
typedef GoUint64 GoUint;
typedef __SIZE_TYPE__ GoUintptr;
typedef float GoFloat32;
typedef double GoFloat64;
typedef float _Complex GoComplex64;
typedef double _Complex GoComplex128;/*static assertion to make sure the file is being used on architectureat least with matching size of GoInt.
*/
typedef char _check_for_64_bit_pointer_matching_GoInt[sizeof(void*)==64/8 ? 1:-1];#ifndef GO_CGO_GOSTRING_TYPEDEF
typedef _GoString_ GoString;
#endif
typedef void *GoMap;
typedef void *GoChan;
typedef struct { void *t; void *v; } GoInterface;
typedef struct { void *data; GoInt len; GoInt cap; } GoSlice;#endif/* End of boilerplate cgo prologue.  */#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endifextern GoString Test(GoSlice strs);
extern void Close();
extern GoMap Test2(GoMap input);#ifdef __cplusplus
}
#endif

可以看到，Go函数的切片在头文件中是GoSlice类型，包含指向实际数据的指针、数据的长度和slice的容量。切片中元素的类型是GoString，包含一个指向字符串地址的指针和字符串的长度。

注意：GoString是返回类型的时候，const char* p指向的字符串不是以尾0结束的，需要根据长度n自己拷贝使用！

C语言调用的示例代码如下

#include "stdio.h"
#include "memory.h"
#include "stdlib.h"
#include "malloc.h"
#include "string.h"
#include "libfunc.h"
int main()
{GoString sa[2] = {{"hello",strlen("hello")},{"world",strlen("world")}};GoSlice strs;strs.data = sa;strs.len =  2;strs.cap = 2;GoString ret = Test(strs);printf("ret(%d) is: %.*s\n",ret.n,ret.n,ret.p);//printf("ret: %s\n",ret.p);sleep(10);Close();printf("exit.\n");return 0;
}

可以看到打印Test返回结果的时候，要用"%.*s"打印，用"%s"的话会打出来一些古怪的东西。

有两点说明的地方：

1. C语言main退出后，会直接结束掉Go里的所有线程，defer得不到执行（这其实在go里也是一样），一般可以设计一个Close函数做清理工作。

2. 对于Go的map类型，头文件中是void*，是没办法在C中构造一个Go的map传给动态库的，也没法从动态库获取一个Go的map。有一些workaround，比如把map转为json字符串，或者传递两个数组分别为key和value。

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