18-Go語言和C語言交叉訪問

C語言 Go語言 · 發表 2018-09-27 17:45:51

摘要： Go語言中呼叫C語言函式在Go語言開篇中我們已經知道, Go語言與C語言之間有著千絲萬縷的關係, 甚至被稱之為21世紀的C語言所以在Go與C語言互操作方面，Go更是提供了強大的支援。尤其是在Go中使用C，你甚至可以直接在Go原始檔中編寫C程式碼，這是其他語言所無法望其...

Go語言中呼叫C語言函式

在Go語言開篇中我們已經知道, Go語言與C語言之間有著千絲萬縷的關係, 甚至被稱之為21世紀的C語言
所以在Go與C語言互操作方面，Go更是提供了強大的支援。尤其是在Go中使用C，你甚至可以直接在Go原始檔中編寫C程式碼，這是其他語言所無法望其項背的
格式:
- 在import "C"之前通過單行註釋或者通過多行註釋編寫C語言程式碼
- 在import "C"之後編寫Go語言程式碼
- 在Go語言程式碼中通過C.函式名稱() 呼叫C語言程式碼即可
- 注意: import "C"和前面的註釋之間不能出現空行或其它內容, 必須緊緊相連

package main
//#include <stdio.h>
//void say(){
// printf("Hello World\n");
//}
import "C"

func main(){
C.say()
}

package main
/*
#include <stdio.h>
void say(){
printf("Hello World\n");
}
*/
import "C"

func main(){
C.say()
}

Go語言中沒有包名是C的包, 但是這個匯入會促使Go編譯器利用cgo工具預處理檔案
在預處理過程中,cgo會產生一個臨時包, 這個包裡包含了所有C函式和型別對應的Go語言宣告
最終使得cgo工具可以通過一種特殊的方式來呼叫import "C"之前的C語言程式碼

常規問題:
- 如果編譯報錯cc1.exe: sorry, unimplemented: 64-bit mode not compiled in
- 說明你使用的是64的golang，而你使用的32位的MinGW，所以需要下載64位的mingw並配置環境變數
- 下載地址:ofollow,noindex">https://www.baidu.com/s?wd=sorry%2C%20unimplemented%3A%2064-bit%20mode%20not%20compiled%20in

C語言中呼叫Go語言函式(很少使用)

在Go程式碼中通過//export Go函式名稱 匯出Go的函式名稱
在C程式碼中通過extern 返回值型別 Go函式名稱(形參列表); 宣告Go中匯出的函式名稱
注意://export Go函式名稱 和extern 返回值型別 Go函式名稱(形參列表); 不能在同一個檔案中

package main

import "C"
import "fmt"
// 匯出Go函式宣告, 給C使用
//export GoFunction
func GoFunction() {
fmt.Println("GoFunction!!!")
}

package main
/*
#include <stdio.h>
// 宣告Go中的函式
extern void GoFunction();

void CFunction() {
printf("CFunction!\n");
GoFunction();
}
*/
import "C"

func main(){
C.CFunction()
}

由於不在同一個檔案, 所以需要通過go build或者go install同時編譯多個檔案

Go中使用C語言的型別
基本資料型別
- 在Go中可以用如下方式訪問C原生的數值型別：

C.char,
C.schar (signed char),
C.uchar (unsigned char),
C.short,
C.ushort (unsigned short),
C.int, C.uint (unsigned int),
C.long,
C.ulong (unsigned long),
C.longlong (long long),
C.ulonglong (unsigned long long),
C.float,
C.double

Go的數值型別與C中的數值型別不是一一對應的。因此在使用對方型別變數時必須顯式轉型操作

package main
/*
#include <stdio.h>
int num = 123;
float value = 3.14;
char ch = 'N';
*/
import "C"
import "fmt"

func main(){
var num1 C.int = C.num
fmt.Println(num1)
var num2 int
//num2 = num1 // 報錯
num2 = int(num1)
fmt.Println(num2)


var value1 C.float = C.value
fmt.Println(value1)
var value2 float32 = float32(C.value)
fmt.Println(value2)


var ch1 C.char = C.ch
fmt.Println(ch1)
var ch2 byte = byte(C.ch)
fmt.Println(ch2)
}

字串型別
```
C.GoString(str)
C.CString(str)
```

package main
/*
#include <stdio.h>
char *str = "www.it666.com";
void say(char *name){
printf("my name is %s", name);
}
*/
import "C"
import (
"fmt"
"unsafe"
)

func main(){
// 1.C語言字串轉換Go語言字串
str1 := C.str
str2 := C.GoString(str1)
fmt.Println(str2)

// 2.Go語言字串轉換C語言字串
str := "lnj"
cs := C.CString(str)
C.say(cs)
// 注意: 轉換後所得到的C字串cs並不能由Go的gc所管理，我們必須手動釋放cs所佔用的記憶體
C.free(unsafe.Pointer(cs))
}

指標型別
- 原生數值型別的指標型別可按Go語法在型別前面加上*，例如:var p *C.int。
- 而void*比較特殊，用Go中的unsafe.Pointer表示。
  - unsafe.Pointer：通用指標型別，用於轉換不同型別的指標，不能進行指標運算
- uintptr：用於指標運算，GC 不把 uintptr 當指標，uintptr 無法持有物件。uintptr 型別的目標會被回收
- 也就是說 unsafe.Pointer 是橋樑，可以讓任意型別的指標實現相互轉換，也可以將任意型別的指標轉換為uintptr 進行指標運算

package main
/*
#include <stdio.h>
int num = 123;
void *ptr = #
*/
import "C"
import (
"fmt"
"unsafe"
)

func main(){
// 這是一個C語言變數
var num C.int = C.num
// 這是一個C語言指標
var p1 *C.int = &num
fmt.Println(*p1)

//var p2 *C.void = C.ptr // 報錯
// 利用unsafe.Pointer接收viod *
var p2 unsafe.Pointer = C.ptr
// 將unsafe.Pointer轉換為具體型別
var p3 *C.int = (*C.int)(p2)
fmt.Println(*p3)
}

列舉型別
- C語言中的列舉型別在Go語言中的表現形式為C.enum_XXX
- 訪問列舉和訪問普通變數無異, 直接通過C.列舉值即可

package main
/*
#include <stdio.h>
enum Gender {
GenderMale,
GenderFemale,
GenderYao
};
*/
import "C"
import "fmt"

func main(){
var sex C.enum_Gender = C.GenderMale
fmt.Println(sex)
sex = C.GenderFemale
fmt.Println(sex)
sex = C.GenderYao
fmt.Println(sex)
}

結構體型別
```
結構體變數.屬性名稱
```

package main
/*
#include <stdio.h>
struct Point {
float x;
float y;
};
*/
import "C"
import (
"fmt"
)

func main(){
// 1.利用C的結構體型別建立結構體
var cp C.struct_Point = C.struct_Point{6.6, 8.8}
fmt.Println(cp)
fmt.Printf("%T\n", cp)

// 2.將C語言結構體轉換為Go語言結構體
type GoPoint struct {
x float32
y float32
}
var gp GoPoint
gp.x = float32(cp.x)
gp.y = float32(cp.y)
fmt.Println(gp)
}

陣列型別
- C語言中的陣列與Go語言中的陣列差異較大， C中的陣列是指標型別,Go中的陣列是值型別
- 目前似乎無法直接顯式的在兩者之間進行轉型，官方文件也沒有說明。

package main
/*
#include <stdio.h>
int cArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
*/
import "C"
import "fmt"

func main(){
var cArr [5]C.int = C.cArray
fmt.Println(cArr)
fmt.Printf("%T\n", cArr)
}

利用Go語言呼叫C語言函式, 實現無緩衝區輸入
- 請在終端執行

package main
/*
#include <stdio.h>
char lowerCase(char ch){
// 1.判斷當前是否是小寫字母
if(ch >= 'a' && ch <= 'z'){
return ch;
}
// 注意點: 不能直接編寫else, 因為執行到else不一定是一個大寫字母
else if(ch >= 'A' && ch <= 'Z'){
return ch + ('a' - 'A');
}
return ' ';
}
char getCh(){
// 1.接收使用者輸入的資料
char ch;
scanf("%c", &ch);
setbuf(stdin, NULL);
// 2.大小寫轉換
ch = lowerCase(ch);
// 3.返回轉換好的字元
return ch;
}
 */
import "C"
import "fmt"

func main(){
for{
fmt.Println("請輸入w a s d其中一個字元, 控制小人走出迷宮")
var ch byte = byte(C.getCh())
fmt.Printf("%c", ch)
}
}

18-Go語言和C語言交叉訪問

Go語言中呼叫C語言函式

C語言中呼叫Go語言函式(很少使用)

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