如何在 Go 代碼中運(yùn)行 C 語言代碼

前言

在前面多篇 Go 系列文章中，我們了解到，Go 語言脫胎于 C 語言，這就意味著在某些更底層的細(xì)節(jié)中，我們可以使用 C 語言實(shí)現(xiàn)，然后通過 Go 來調(diào)用相關(guān)的 C 代碼。其實(shí)這一特點(diǎn)，在 Java 的 JVM、Python 的解釋器也是通過底層是直接調(diào)用 C 實(shí)現(xiàn)的。

而本篇文章就來學(xué)習(xí)一下，如何在 Go 語言中運(yùn)行 C 程序。

直接在 Go 代碼中寫入 C 程序

Go 語言通過 cgo 攻擊來識別代碼中的 C 語言，我們可以通過命令 go env 來查看是否 cgo 工具是否開啟。

CGO_ENABLED=1 表示 cgo 工具可用，當(dāng)設(shè)置為 0 時(shí)，表示工具不可用。

然后我可以新建一個(gè) CinGo.go 的程序，然后在注釋中寫入 c 語言的代碼。然后導(dǎo)入 Go 提供的 c 包 import "C" ，Go 語言在看到導(dǎo)入這個(gè)包之后就知道如何去處理注釋中的內(nèi)容了。

這里我們在 C 代碼中寫入要給 callC() 函數(shù)，然后在 Go 語言中進(jìn)行調(diào)用：

package main // #include // void callC() { // printf("Hello World from C!\n"); // } import "C" import "fmt" func main() { fmt.Println("讓我們學(xué)習(xí) Go 語句調(diào)用 C 程序") C.callC() fmt.Println("調(diào)用 C 程序結(jié)束") }

執(zhí)行結(jié)果：

$ go run CinGo.go 讓我們學(xué)習(xí) Go 語句調(diào)用 C 程序 Hello World from C! 調(diào)用 C 程序結(jié)束

但是，這種方式的 C 代碼和 Go 語言代碼在同一個(gè)文件中，所以大家能明顯發(fā)現(xiàn)這種方式的代碼耦合度太高，僅僅適用于項(xiàng)目簡單單一的情形。

一個(gè)更合理的方式應(yīng)該是 C 代碼單獨(dú)在一個(gè)文件。

Go 直接調(diào)用 C 文件

那么，如果已經(jīng)寫好一個(gè)封裝好的 C 文件代碼，Go 語言該如何調(diào)用呢？

此時(shí)我們需要直接寫好 C 代碼，因?yàn)?Go 代碼是無法對 C 代碼文件進(jìn)行重寫或者修改的。

寫好 C 頭文件

我們在本地 Go 項(xiàng)目中，創(chuàng)建一個(gè) hello.h 的頭文件，代碼如下：

#ifndef HELLO_H #define HELLO_H int sayHello(const char *name, char *out); void printMessage(char *message); void cHello(); int add(int a, int b); #endif

編寫 C 文件

然后編寫 hello.c 文件，如下：

#include "hello.h" #include int sayHello(const char *name, char *out) { int n; n = sprintf(out, "Hello, My name is %s!", name); return n; } void cHello() { printf("Hello from C!\n"); } void printMessage(char* message) { printf("從 Go 語言接收的信息: %s\n", message); } int add(int a, int b) { return a + b; }

寫好 Go 代碼

最后編寫我們的 main.go 語言：

我們需要在 CFLAGS 參數(shù)中填入我們的 GOPath 路徑， #cgo CFLAGS: -I /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo ?。

然后在 LSFLAGS 中填入我們的 C 編譯后的本地鏈接文件： #cgo LDFLAGS: /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo/hello.a

package main // #cgo CFLAGS: -I /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo // #cgo LDFLAGS: /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo/hello.a // #include // #include import "C" import ( "fmt" "unsafe" ) func main() { C.cHello() a := C.int(1024) b := C.int(2022) result := C.add(a, b) fmt.Println("Reuslt is:", result) goMessage := C.CString("This is Go") defer C.free(unsafe.Pointer(goMessage)) C.printMessage(goMessage) }

最后代碼結(jié)構(gòu)如下：

然后我們首先編譯 c 代碼：

$ gcc -c *.c $ /usr/bin/ar rs hello.a *.o ar: creating archive hello.a $ rm hello.o

然后再執(zhí)行 Go 代碼，結(jié)果如下：

$ go run main.go Hello from C! Reuslt is: 3046 從 Go 語言接收的信息: This is Go

總結(jié)

在編寫上述的小案例過程你中的，都出現(xiàn)了了很多小問題，比如 C 代碼和 import "c" ? 語句之間不能有空格。經(jīng)常會出現(xiàn)找不到 C 函數(shù)等等問題。

總得來說，日常 Go 開發(fā)還是不需要此類高級用法，也就是說其實(shí)我們平常編程過程中不太需要 cgo，大多數(shù)情況下還是盡量用 Go 語言自己實(shí)現(xiàn)。如果確實(shí)需要使用 C 語言，還是得多去了解 cgo 的文檔，以防出錯(cuò)。

靈感來源：

Calling C code from go | Karthik Karanth

https://pkg.go.dev/cmd/cgo

精通 Go 語言

C 語言 Go HTTP

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