Golang实践录：调用C++函数的优化

趁着五一放假，趁着有时间，把欠的一些技术集中研究研究，写写文章，好给自己一个交待。
本文继续介绍如何在 Golang 中调用 C++ 函数。

起因

前面文章介绍的方式，在运行时需要指定动态库位置，或将动态库放置系统目录，对笔者而言，还是略有麻烦，本文将使用dl系列函数，在运行时加载动态库，这样就去掉了路径的依赖。

实现

为减少篇幅，仅摘录必要的源码。

封装

在动态库版本源码基础上，额外添加封装动态库头文件 c_callso.h：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endifint cso_init(char* soname);int cso_uninit();// 结构体指针，传入传出
int CSetPointA(Point* point, Point* point1);// 调用内部的类
//int FooCall(void);#ifdef __cplusplus
}
#endif

对应实现文件主要代码如下：

#include <dlfcn.h>void* g_sohandle = NULL;int cso_init(char* soname)
{g_sohandle = dlopen(soname, RTLD_LAZY);if (g_sohandle == NULL) return -1;return 0;
}int cso_uninit()
{if (g_sohandle != NULL) dlclose(g_sohandle);return 0;
}int CSetPointA(Point* point, Point* point1)
{typedef int (*ptr)(Point*, Point*);printf("in c file call so\n");ptr fptr = (ptr)dlsym(g_sohandle, "FooSetPointA");return (*fptr)(point, point1);
}

其中，CSetPointA 函数就是对接 FooSetPointA 函数的，仅做简单的封装。

调用

Golang 测试完整代码如下：


package main/*
#cgo LDFLAGS: -ldl#include <stdlib.h>
#include "c_callso.h"
#include "c_callso.c"
*/
import "C"import ("fmt""unsafe"
)var (csoname = "./libfoo.so1"//csoname = "./aXi3n0fr1.rd"
)func so_test() {fmt.Println("go c++ so test")soname := C.CString(csoname)ret := C.cso_init(soname)if ret != 0 {fmt.Println("cso_init failed ", ret)return }defer C.free(unsafe.Pointer(soname))defer C.cso_uninit()// C形式 结构体var myPoint, myPoint1 C.PointmyPoint.x = 100;myPoint.y = 200;myPoint.pinname = C.CString("Hello ") // 指针形式defer C.free(unsafe.Pointer(myPoint.pinname))// 固定长度数组，麻烦点arr := [16]C.char{}mystr := "Hell "for i := 0; i < len(mystr) && i < 15; i++ {arr[i] = C.char(mystr[i])}myPoint.inname = arr // 数组形式fmt.Println("Golang | org struct ", myPoint, "single: ", myPoint.x, myPoint.y, myPoint.pinname)// 结构体指针 传入传出ret = C.CSetPointA(&myPoint, &myPoint1)// 注：C++中使用字符串数组形式，转成stringvar carr []byte//carr = C.GoBytes(myPoint1.name, 100)for i := range myPoint1.name {if myPoint1.name[i] != 0 {carr = append(carr, byte(myPoint1.name[i]))}}gostr := string(carr) // 转成go的stringfmt.Println("Golang | c++ call ret: ", ret, myPoint1.x, gostr, myPoint1.name)// 注：直接用指针形式转换，此处的指针值，与在C中申请的值，是一致的// 注：如果指针没有分配内存，返回string为空，用unsafe.Pointer返回<nil>gostr = C.GoString(myPoint1.pname)defer C.free(unsafe.Pointer(myPoint1.pname))fmt.Println("Golang | out pointer:", gostr, unsafe.Pointer(myPoint1.pname))
}func main() {so_test()
}

与前面文章示例不同的地方，主要是调用了 C.cso_init 初始化动态库，最终调用 cso_uninit 释放。

结果分析

运行时，只需要保持动态库的位置和名称与 Golang 中指定的一致即可，无须设置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量。

go c++ so test
Golang | org struct  {100 200 [72 101 108 108 32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 0xe2fc10 [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] <nil>} single:  100 200 0xe2fc10
in c file call so
C++ | got buf: Hell
C++ | pname: Hello
C++ | ptr: 0xe2fc30
Golang | c++ call ret:  0 101 name in c++ [110 97 109 101 32 105 110 32 99 43 43 0 0 0 0 0]
Golang | out pointer: Hell  | name in c++ malloc 0xe2fc30

总结

本文的方法，却增加了源码级别的复杂度，不一定都符合要求，因此仅作参考。
Linux 的动态库，其名称一般为 libXXX.so，但经测试，任意名称也是可以的。

李迟 2021.5.2

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