[Go語言]cgo用法示範

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

經曆了數十年發展的C語言，各種各樣的現成的庫已經非常豐富。通過cgo，可以在Go語言中使用C語言代碼，充分利用好現有的“輪子”。

本文所有代碼，在下述環境中調試通過：

• Windows 8.1 64-bit
• Go 1.3.3 64-bit
• GCC 4.8.1 64-bit

要想使用cgo，要匯入C“包”：

import "C"

這行代碼的上方要 緊挨著 連續的若干行的注釋，在這些注釋中編寫C代碼。例如：

/*int PlusOne(int n){return n + 1;}*/import "C"

我們知道，如果要引用一個包中的符號，需要用“包名.符號名”的方式，C“包”也是這樣，例如：C.int、C.GetWindowLongPtr。

下面介紹使用C語言變數、函數、結構體、聯合體、回呼函數和動態連結程式庫（Dynamic Link Library，dll）的方法。

1. 變數
2. 函數
3. 結構體
4. 聯合體
5. 回呼函數
6. dll

1. 變數

使用C的變數很簡單，比方說，要使用int，只要在Go代碼中寫C.int就可以了。

package mainimport ("fmt")import "C"func main() {var n C.intn = 5fmt.Println(n) // 5var m1 int// Go不認為C.int與int、int32等類型相同// 所以必須進行轉換m1 = int(n + 3)fmt.Println(m1) // 8var m2 int32m2 = int32(n + 20)fmt.Println(m2) // 25}

2. 函數

在Go中調用C的函數也不困難。

package mainimport ("fmt")/*int PlusOne(int n){return n + 1;}*/import "C"func main() {var n int = 10var m int = int(C.PlusOne(C.int(n))) // 類型要轉換fmt.Println(m)                       // 11}

3. 結構體

package mainimport ("fmt")/*typedef struct _POINT{double x;double y;}POINT;*/import "C"func main() {var p C.POINTp.x = 9.45p.y = 23.12fmt.Println(p) // {9.45 23.12}}

4. 聯合體

Go中使用C的聯合體是比較少見而奇怪的事情，而且稍顯麻煩，因為Go將C的聯合體視為位元組數組。比方說，下面的聯合體LARGE_INTEGER被視為[8]byte。

typedef long LONG;typedef unsigned long DWORD;typedef long long LONGLONG;typedef union _LARGE_INTEGER {    struct {        DWORD LowPart;        LONG HighPart;    };    struct {        DWORD LowPart;        LONG HighPart;    } u;    LONGLONG QuadPart;} LARGE_INTEGER, *PLARGE_INTEGER;

所以，如果一個C的函數的某個參數的類型為LARGE_INTEGER，我們可以給它一個[8]byte類型的實參，反之亦然。

package mainimport ("fmt")/*typedef long LONG;typedef unsigned long DWORD;typedef long long LONGLONG;typedef union _LARGE_INTEGER {    struct {        DWORD LowPart;        LONG HighPart;    };    struct {        DWORD LowPart;        LONG HighPart;    } u;    LONGLONG QuadPart;} LARGE_INTEGER, *PLARGE_INTEGER;void Show(LARGE_INTEGER li){li.u.LowPart = 1;li.u.HighPart = 4;}*/import "C"func main() {var li C.LARGE_INTEGER // 等價於： var li [8]bytevar b [8]byte = li     // 正確，因為[8]byte和C.LARGE_INTEGER相同C.Show(b)              // 參數類型為LARGE_INTEGER，可以接收[8]byteli[0] = 75fmt.Println(li) // [75 0 0 0 0 0 0 0]li[4] = 23Test(li) // 參數類型為[8]byte，可以接收C.LARGE_INTEGER}func Test(b [8]byte) {fmt.Println(b)}

5. 回呼函數

有些C函數的參數是回呼函數，比方說：

typedef UINT_PTR(__stdcall* GIRL_PROC)(int);typedef UINT_PTR(__cdecl* GIRL_PROC_CDECL)(int);UINT_PTR Func1(int n, GIRL_PROC gp){if (gp == NULL){return 0;}return (*gp)(n);}UINT_PTR Func2(int n, GIRL_PROC_CDECL gp){if (gp == NULL){return 0;}return (*gp)(n);}

syscall包中有如下兩個函數：

syscall.NewCallback
syacall.NewCallbackCDecl

其中，第一個函數接收一個Go函數（這個Go函數的傳回值必須只有一個，而且類型為uintptr），並產生一個__stdcall呼叫慣例的C函數，並將產生的函數的地址以uintptr的形式返回；第二個函數的作用與之類似，但產生的函數的呼叫慣例是__cdecl。

一個值得注意的問題是：C的指向函數的指標在Go中被視為*[0]byte，所以要轉換一下才能用。這裡示範一下__stdcall呼叫慣例的函數的用法，__cdecl類似。

package mainimport ("fmt""syscall""unsafe")/*#define WIN32_LEAN_AND_MEAN#include <windows.h>typedef UINT_PTR(__stdcall* GIRL_PROC)(int);typedef UINT_PTR(__cdecl* GIRL_PROC_CDECL)(int);UINT_PTR Func1(int n, GIRL_PROC gp){if (gp == NULL){return 0;}return (*gp)(n);}UINT_PTR Func2(int n, GIRL_PROC_CDECL gp){if (gp == NULL){return 0;}return (*gp)(n);}*/import "C"func GirlProc(n int32) uintptr {return uintptr(n + 97)}func main() {gp := syscall.NewCallback(GirlProc)fmt.Println(gp)gop := (*[0]byte)(unsafe.Pointer(gp))var t C.UINT_PTR = C.Func1(C.int(29), gop)fmt.Println(t) // 126}

6. dll

以後再寫。