TCL和C的混合编程

Tcl作为一种脚本语言具有非常高的效率，因此在实际的设计中我们可以采用TCl来完成一些对性能要求不是很高但是用C却需要很长开发周期的任务，而只把执行时间有很高的要求的部分采用C语言设计

1 在C中引用TCL时要包含头文件编写,c中的所有tcl命令均通过TCL解释器Tcl_Interp完成。他是一个C结构体

主要的函数有

Tcl_Interp

* Tcl_CreateInterp();//产生tcl解释器

Tcl_DeleteInterp(Tcl_Interp *interp); //删除tcl解释器

Tcl_InterpDeleted(Tcl_Interp *interp); //检测解释器是否已经被删除，未被删除则返回非零值

Tcl_Interp *Tcl_CreateSlave(Tcl_Interp *Interp,CONST char slavename, int issafe ); //创建从解释器，issafe决定是否创建安全的解释器

int Tcl_IsSafe(Tcl_Interp *interp);//检测是否为安全的解释器，安全返回1， 不安全返回0

int Tcl_MakeSafe(Tcl_Interp *interp); //产生安全的解释器

Tcl_Interp *Tcl_GetSlave(Tcl_Interp *Interp, const char *slavename);//返回从解释器

Tcl_Interp *Tcl_GetMaster(Tcl_Interp *Interp);//获取从解释器的主解释器

Tcl_Interp *Tcl_GetInterpPath(Tcl_Interp *askinterp, Tcl_interp *slaveInterp);//成功返回TCL_OK，否则返回TCL_ERROR，askinterp会被设为askinterp和slaveInterp之间的路径。

一.tcl中调用c/c++   主要是利用c/c++处理复杂逻辑的能力，对于tcl来说，实际上就是一个扩展，因为你可以通过Tcl_CreateCommand函数，创建出一个新的tcl命令。   具体操作方法需要分情况：

 

1.如果当前tcl版本支持load命令 语法：load libpackage.so 意义：在tcl中，当一个动态库libpackage.so被装载时，tcl会调用其中名为package_Init的函数，记住，名字一定不能错，包括大小写。这样，你就获得了一个入口，可以进入c/c++啦，你可以干任何事，当然，最重要的还是Tcl_CreateCommand了。

 

函数原型：Tcl_Command Tcl_CreateCommand(interp, cmdName, proc, clientData, deleteProc) 意义：创建一个新的tcl命令cmdName，对应的操作函数指针为proc。

 

这里以一个阶乘算法为例：目的是提供一个名为myfract的tcl命令，只接收一个参数，例如： myfract 10 表示计算10的阶乘。

 

【fract.c】： #include "tcl.h"

int Tcl_myfract(ClientData notUsed, Tcl_Interp *interp, int argc, char **argv) {   int i, j;   double res=1.0;   char re[30];   if (argc > 2)   {     Tcl_SetResult(interp, "wrong args: should be myfract", TCL_VOLATILE);     return TCL_ERROR;   }   if (Tcl_GetInt(interp, argv[1], &i) != TCL_OK)   {     return TCL_ERROR;   }   for (j=1;j<=i;j++)     res *= j;   sprintf(re,"%le",res);   Tcl_SetResult(interp, re, TCL_VOLATILE);   return TCL_OK; }

int Fract_Init(Tcl_Interp *Interp) {   Tcl_CreateCommand (Interp, "myfract", (Tcl_CmdProc *)Tcl_myfract, (ClientData)0, 0);   return TCL_OK; }

 

【Makefile】： t = libfract.so

all: $t clean:   rm -f $t core

libfract.so: fract.c   gcc -I. -shared -o $@ fract.c

 

【test.tcl】：  #!/usr/bin/tclsh load ./libfract.so set tcl_flag  [catch {myfract 2} return_str] if {$tcl_flag != 0} {   puts "OK:$return_str" } else {   puts "Error:$return_str" }

 

运行： linux:~/test/tcl # ./test.tcl 2.000000e+00

 

【小结】：这里有两点需要注意，第一，Fract_Init是由TCL到c/c++的入口，而Tcl_CreateCommand则是由c/c++到TCL的入口；第二，编译动态库时不必链接tcl的开发库，因为这里仅仅需要引用。

      还有swig可以使用

  【fract.i】： %module fract extern double myfract(int);

swig的语法这里就不详述了，具体可参见www.swig.org。 第一行表示模块名称叫做fract，对应前面的c/c++代码，就是说要创建的动态库叫做libfract.so； 第二行表示将要导出的函数，这个函数是需要你自己定义的。

 

【fract.c】： double myfract(int n) {   double res=1.0;   int j;   for (j=1;j<=n;j++)   {     res *= j;   }   return(res); }

 

【Makefile】： t = fract_wrap.c libfract.so

all: $t clean:   rm -f $t core *.doc *.o

fract_wrap.c: fract.i   swig -tcl fract.i

libfract.so:fract_wrap.c   gcc -c fract.c fract_wrap.c

 

运行：

linux:~/test/tcl/swig # ./test.tcl 2.0

 

2.如果当前tcl版本不支持load命令   我不知道哪个版本会这么原始，但即便如此，仍然有解决方法，那就是把扩展模块静态链接到执行文件中去，具体操作如下： 【main.c】： #include #include int Tcl_AppInit(Tcl_Interp *interp);

int main(int argc, char *argv[]) {   Tcl_Main(argc, argv, Tcl_AppInit); } int Tcl_AppInit(Tcl_Interp *interp) {   /* Initialize Tcl */   if (Tcl_Init(interp) == TCL_ERROR) {     return TCL_ERROR;   }   /* Initialize our extension */   if (Fract_Init(interp) == TCL_ERROR) {     return TCL_ERROR;   }   return TCL_OK; }

 

【Makefile】： t = main TCL_LIBS = -L/usr/lib -ltcl8.4

all: $t clean:   rm -f $t core

main:main.c fract.c   gcc -I. ${TCL_LIBS} -o $@ main.c fract.c

 

运行：

linux:~/test/tcl # ./main % myfract 8 4.032000e+04 % exit linux:~/test/tcl # ldd main         linux-gate.so.1 =>  (0xffffe000)         libtcl8.4.so => /usr/lib/libtcl8.4.so (0x40030000)         libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x400d8000)         libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2 (0x401f1000)         libm.so.6 => /lib/tls/libm.so.6 (0x401f5000)         /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)         我们发现，代码中重写了Tcl_AppInit函数，在tcl手册中该函数被形容为一个``hook'' procedure，很奇妙的东西。 因为最后会创建一个类似tclsh的执行文件，所以，tcl开发库必须链接上。

 

二.c/c++中调用tcl   之所以会有这样的做法，主要是想利用tcl的客户化能力。   例如把流程写在tcl脚本中，c/c++代码中仅仅执行Tcl_EvalFile就可以了，对于不同的服务，我们可以借助某种手段，绑定一个流程脚本，这样，当增加新的服务时或者服务流程需要变更时，不必修改源码，只要增加或修改配置文件/脚本文件即可，这也就实现了我们所说的客户化。

  我们只讨论几个常用的函数： Tcl_CreateInterp    － 创建一个tcl解释器 Tcl_Eval            － 执行一个tcl命令 Tcl_VarEval         － 类似Tcl_Eval，只不过这个命令是被参数串起来的 Tcl_EvalFile        － 执行一个tcl脚本 Tcl_SetVar          － 设置tcl变量 Tcl_GetVar          － 获取tcl变量的值

 

下面是一个用法测试： 【test.c】： #include #include #include #include

int main() {   Tcl_Interp* interp;   char    *p;   int tclres;

  //create interpreter   interp = Tcl_CreateInterp();

  /*    * Test Tcl_SetVar    */   char *varname = "SERVICE_NAME";   char *varval = "MyServer";   p = (char *)Tcl_SetVar(interp, varname, varval, TCL_GLOBAL_ONLY);   assert ( p!=NULL && !strncmp(p, "MyServer", 8) );   /*    * Test Tcl_GetVar    */   p = (char *)Tcl_GetVar(interp, "SERVICE_NAME", TCL_GLOBAL_ONLY);   assert ( p!=NULL && !strncmp(p, "MyServer", 8) );

  /*    * Test Tcl_Eval    */   tclres = Tcl_eval_r(interp, "set CFG_val world");   assert ( tclres == TCL_OK) ;   p = (char *)Tcl_GetVar(interp, "CFG_val", TCL_GLOBAL_ONLY);   assert ( p!=NULL && !strncmp(p, "world", 5) );

  /*    * Test Tcl_VarEval    */   char *home = "./";   tclres = Tcl_Vareval_r(interp, "source ", home, "test.cfg", NULL) ;   assert ( tclres == TCL_OK) ;   p = (char *)Tcl_GetVar(interp, "CFG_val", TCL_GLOBAL_ONLY);   assert ( p!=NULL && !strncmp(p, "hello", 5) );

  /*    * Test Tcl_EvalFile    */   char *path = "./test.cfg";   tclres = Tcl_EvalFile(interp, path);   assert ( tclres == TCL_OK) ;   p = (char *)Tcl_GetVar(interp, "CFG_val", TCL_GLOBAL_ONLY);   assert ( p!=NULL && !strncmp(p, "hello", 5) );

  //END   printf("OK/n");   }

 

【Makefile】： t = test TCL_LIBS = -L/usr/lib -ltcl8.4

all: $t clean:   rm -f $t core

test: test.c   gcc -I. ${TCL_LIBS} -o $@ test.c

linux:~/test/tcl/test # ./test OK