[Go语言]cgo用法演示
经历了数十年发展的C语言，各种各样的现成的库已经非常丰富。通过cgo，可以在Go语言中使用C语言代码，充分利用好现有的“轮子”。
本文所有代码，在下述环境中调试通过：
- Windows 8.1 64-bit
- Go 1.3.3 64-bit
- GCC 4.8.1 64-bit
要想使用cgo，要导入C“包”：
import "C"这行代码的上方要紧挨着连续的若干行的注释，在这些注释中编写C代码。例如：
/*
int PlusOne(int n)
{
return n + 1;
}
*/
import "C"
我们知道，如果要引用一个包中的符号，需要用“包名.符号名”的方式，C“包”也是这样，例如：C.int、C.GetWindowLongPtr。
下面介绍使用C语言变量、函数、结构体、联合体、回调函数和动态链接库（Dynamic Link Library，dll）的方法。
- 变量
- 函数
- 结构体
- 联合体
- 回调函数
- dll
使用C的变量很简单，比方说，要使用int，只要在Go代码中写C.int就可以了。
package main
import (
"fmt"
)
import "C"
func main() {
var n C.int
n = 5
fmt.Println(n) // 5
var m1 int
// Go不认为C.int与int、int32等类型相同
// 所以必须进行转换
m1 = int(n + 3)
fmt.Println(m1) // 8
var m2 int32
m2 = int32(n + 20)
fmt.Println(m2) // 25
}
2. 函数
在Go中调用C的函数也不困难。
package main
import (
"fmt"
)
/*
int PlusOne(int n)
{
return n + 1;
}
*/
import "C"
func main() {
var n int = 10
var m int = int(C.PlusOne(C.int(n))) // 类型要转换
fmt.Println(m) // 11
}
3. 结构体
package main
import (
"fmt"
)
/*
typedef struct _POINT
{
double x;
double y;
}POINT;
*/
import "C"
func main() {
var p C.POINT
p.x = 9.45
p.y = 23.12
fmt.Println(p) // {9.45 23.12}
}
4. 联合体
Go中使用C的联合体是比较少见而奇怪的事情，而且稍显麻烦，因为Go将C的联合体视为字节数组。比方说，下面的联合体LARGE_INTEGER被视为[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，如果一个C的函数的某个参数的类型为LARGE_INTEGER，我们可以给它一个[8]byte类型的实参，反之亦然。
package main
import (
"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 // 等价于： var li [8]byte
var b [8]byte = li // 正确，因为[8]byte和C.LARGE_INTEGER相同
C.Show(b) // 参数类型为LARGE_INTEGER，可以接收[8]byte
li[0] = 75
fmt.Println(li) // [75 0 0 0 0 0 0 0]
li[4] = 23
Test(li) // 参数类型为[8]byte，可以接收C.LARGE_INTEGER
}
func Test(b [8]byte) {
fmt.Println(b)
}
5. 回调函数
有些C函数的参数是回调函数，比方说：
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包中有如下两个函数：
syscall.NewCallback
syacall.NewCallbackCDecl
其中，第一个函数接收一个Go函数（这个Go函数的返回值必须只有一个，而且类型为uintptr），并生成一个__stdcall调用约定的C函数，并将生成的函数的地址以uintptr的形式返回；第二个函数的作用与之类似，但生成的函数的调用约定是__cdecl。
一个值得注意的问题是：C的指向函数的指针在Go中被视为*[0]byte，所以要转换一下才能用。这里演示一下__stdcall调用约定的函数的用法，__cdecl类似。
package main
import (
"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
以后再写。
