CGO 从入门到放弃

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我是靠谱客的博主高贵长颈鹿，最近开发中收集的这篇文章主要介绍CGO 从入门到放弃，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

文章目录

- 1. 写在最前面
- 2. CGO 调用方式
- - 2.1 引入 C 源码
  - - 2.1.1 将 C 源码嵌入 go 文件
    - 2.1.2 将 C 的源文件嵌入到 go 项目
  - 2.2 引入链接库的方式
  - - 2.2.1 链接库源文件的定义
    - 2.2.2 在 go 源文件中引用动态链接库
- 3. CGO 调用 C++
- - 3.1 demo
  - - 3.1.1 C++ 部分定义
    - 3.1.2 C 部分定义
    - 3.1.3 go 部分定义
- 4. 坑点
- - 4.1 内存
  - 4.2 栈
  - 4.3 线程模型
- 5. 碎碎念
- 6. 参考资料

1. 写在最前面

作为一只弱小可怜又无助的 go 开发，在接到要调用 c++ 的接口需求的时候，我的内心是忐忑的。但是作为一个种成熟的语言，go 的 GGO 特性已经支持了调用 C/C++，撒花。

注： CGO 特性支持在 go 语言中调用 C 语言，这一特性使得 go 能够站在 C 的肩膀上，直接可以使用 C 沉淀多年的库。

调用 C++ 的库可以采用通过 C 语言包装的方式

2. CGO 调用方式

CGO 在调用 C 的时候主要有两种方式：

引入 C 源码的方式
引入动态或者静态链接库的方式

2.1 引入 C 源码

2.1.1 将 C 源码嵌入 go 文件

hello.go

package main

/*
#include <stdio.h>
static void SayHello(const char* s) {
	puts(s);
}
*/
import "C"

func main() {
	C.SayHello(C.CString("hello, CGO n"))
}

注：

import “C” 这句话要紧跟在注释之后，不能换行，否则报错
运行 go 文件的方式为 go run hello.go

2.1.2 将 C 的源文件嵌入到 go 项目

go 项目包括以下文件

hello.h
```
void SayHello(const char* s);
```

hello.c

#include "hello.h"
#include <stdio.h>

void SayHello(const char* s) {
	puts(s);
}

hello.go
```
package main

//#include "hello.h"
import "C"

func main() {
	C.SayHello(C.CString("hello, CGO n"))
}
```
注
- 将 C 的源码模块化，在 go 中通过引入头文件的方式进行函数调用
- 此处须使用go run "your/package"或go build "your/package"才可以。若本就在包路径下的话，也可以直接运行go run .或go build。

2.2 引入链接库的方式

此处以动态链接库为例子，go 项目下包括以下文件 — number.h、number.c、main.go。

2.2.1 链接库源文件的定义

number.h 的定义

int number_add_mod(int a, int b, int mod);

number.c 的定义

#include "number.h"

int number_add_mod(int a, int b, int mod){
	return (a+b)%mod;
}

注：编译 number 的动态库 gcc -shared -o libnumber.so number.c

2.2.2 在 go 源文件中引用动态链接库

mian.go 的定义

package main

//#cgo CFLAGS: -I./
//#cgo LDFLAGS: -L./ -lnumber
//
//#include "number.h"
import "C"
import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("number_add_mod", C.number_add_mod(10, 5, 12))
}

注：在本包路基下，直接运行go run .或go build

3. CGO 调用 C++

CGO 是 C 语言和 go 语言之间的桥梁，无法直接支持 C++ 的类。但 C++ 是兼容 C 语言的，所以可通过增加一组 C 函数作为 C++ 类和 CGO 之间的桥梁，间接的支持 C++ 和 go 之间的互联。

3.1 demo

demo 包括以下内容：

C++ 部分：student.h、student.cpp、interface.h、interface.cpp
C 部分：mian.c
go 部分：main.go

3.1.1 C++ 部分定义

student.h

#include <iostream>
using namespace std;

class Student {
public:
    Student(){}
    ~Student(){}
    void Operation();
    void SetName(string name);
    string name;
};

student.cpp

using namespace std;
void Student::Operation()
{
    cout << "Hi my name is " << name <<endl;
}
void Student::SetName(string name1)
{
        name = name1;

interface.h

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
 
void *stuCreate();
void initName(void *, char* name);
void getStuName(void *);
void getName();
 
#ifdef __cplusplus
}
#endif

interface.cpp

#include "student.h"
#include "interface.h"
 
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
 
void *stuCreate()
{
        return new Student();
}

void getStuName(void *p)
{
    static_cast<Student *>(p)->Operation();
}

void initName(void *p, char* name1)
{
    static_cast<Student *>(p)->SetName(name1);
}

void getName()
{
        Student obj;
        obj.Operation();
}
 
#ifdef __cplusplus
}
#endif

注：生成动态库的命令

g++ student.cpp interface.cpp -fPIC -shared -o libstu.so

3.1.2 C 部分定义

mian.c

#include "interface.h"
 
int main()
{
    void *p = stuCreate();
    char *name = "test";
    initName(p, name);
    getStuName(p);
    getName();
    return 0;
}

注：

编译 main.c gcc main.c -L. -lstu

运行 a.out，将会得到以下内容

 $ ./a.out
Hi my name is test
Hi my name is

3.1.3 go 部分定义

main.go

// +build linux
// +build amd64
// +build !noptlogin

package main

/*
#cgo CFLAGS: -I./
#cgo LDFLAGS: -L./ -lstu
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "interface.h" //非标准c头文件，所以用引号
*/
import "C"

import (
	"unsafe"
)

func main() {
	name := "test!"
	cStr := C.CString(name)
	defer C.free(unsafe.Pointer(cStr))
	obj := C.stuCreate()
	C.initName(obj, cStr)
	C.getStuName(obj)
}

注：

运行 go 代码 go run main.go，得到以下结果
```
$ go run main.go
Hi my name is test!
```

4. 坑点

4.1 内存

C 的内存需要用户控制申请和释放的时机
go 中用户申请内存后，由 GC 机制控制内存释放的策略

所以，在 C、go 互相调用的时候，如果涉及指针传递一定要注意内存申请/释放的问题。

Memory allocations made by C code are not known to Go's memory manager. When you create a C string with C.CString (or any C memory allocation) you must remember to free the memory when you're done with it by calling C.free.

释放内存的例子：

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

4.2 栈

C 栈是固定大小（ps 使用 pthread_create() 创建线程的时候，如果不指定分配堆栈大小，则会直接使用系统提供默认值，通过 ulimit -a 命令可以查看
go 栈能够动态调整（ps go 1.3 之前使用 分段栈，1.4 之后使用 连续栈

4.3 线程模型

go 采用 GMP 的调度模型，会控制使用的内核线程的数量

CGO 在并发调用 c 语言的阻塞函数时，会导致线程数不受 GMP 控制，进而导致线程数暴增，例子 code ????

package main

//#include<unistd.h>
import "C"
import (
	"flag"
	"log"
	"net/http"
	_ "net/http/pprof"
	"runtime/debug"
	"sync"
	"time"
)

const sleepTime = 60

func init() {
	debug.SetMaxThreads(10) //设置 go 程序允许开启的最大线程数量
	go func() {
		log.Println(http.ListenAndServe("localhost:6060", nil))
	}()
}

func cSleep() {
	C.sleep(sleepTime)
	println("完成 c-sleep 睡眠")
}

func goSleep() {
	time.Sleep(sleepTime * time.Second)
	println("完成 go-sleep 睡眠")
}

func initGoroutines(isCSleep bool) {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 20; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(isCSleep bool) {
			defer wg.Done()
			if isCSleep {
				cSleep()
			} else {
				goSleep()
			}
		}(isCSleep)
	}
	wg.Wait()
}

func main() {
	isCSleep := flag.Bool("isCSleep", true, "确认是否调用 c 提供 sleep 函数")
	flag.Parse()
	initGoroutines(*isCSleep)
}

注：

此处开启 go 程序使用的线程最大数量限制。
在调用 cgo 阻塞 sleep 函数的时候，会提示 runtime: program exceeds 10-thread limit fatal error: thread exhaustion
在调用 go 的 sleep 函数的时候，则不会提示该问题

5. 碎碎念

啦啦啦，踩着尾巴写好啦。

尽全力在不愉快的日子里搜刮生活藏下的所有温柔
别气馁呀，你的好运正在披荆斩棘的向你跑过来哦。

6. 参考资料

cgo 命令详解
C？Go？Cgo？
Command cgo
How to use C++ in Go
全面总结：Golang 调用 c/c++
有没有方法调用 cgo 时不开线程
深入理解Go - CGO - 9.1 预备知识
Golang cgo 调用 C++ 动态库 so 文件
如何在 GOLANG 中制造 STACK OVERFLOW 故障
关于“#ifdef __cplusplus” 和 “extern C”的问题

最后

以上就是高贵长颈鹿为你收集整理的CGO 从入门到放弃的全部内容，希望文章能够帮你解决CGO 从入门到放弃所遇到的程序开发问题。

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本文分类：go语言
浏览次数：95 次浏览
发布日期：2023-06-25 12:48:01
本文链接：https://www.kaopuke.com/article/k-p-k_14_uzo_26_f1_12__23_gz.html

CGO 从入门到放弃

概述

文章目录

1. 写在最前面

2. CGO 调用方式

2.1 引入 C 源码

2.1.1 将 C 源码嵌入 go 文件

2.1.2 将 C 的源文件嵌入到 go 项目

2.2 引入链接库的方式

2.2.1 链接库源文件的定义

2.2.2 在 go 源文件中引用动态链接库

3. CGO 调用 C++

3.1 demo

3.1.1 C++ 部分定义

3.1.2 C 部分定义

3.1.3 go 部分定义

4. 坑点

4.1 内存

4.2 栈

4.3 线程模型

5. 碎碎念

6. 参考资料

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CGO 从入门到放弃

概述

文章目录

1. 写在最前面

2. CGO 调用方式

2.1 引入 C 源码

2.1.1 将 C 源码嵌入 go 文件

2.1.2 将 C 的源文件嵌入到 go 项目

2.2 引入链接库的方式

2.2.1 链接库源文件的定义

2.2.2 在 go 源文件中引用动态链接库

3. CGO 调用 C++

3.1 demo

3.1.1 C++ 部分定义

3.1.2 C 部分定义

3.1.3 go 部分定义

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4.1 内存

4.2 栈

4.3 线程模型

5. 碎碎念

6. 参考资料

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