go语言之-cgo

最近由于工作需要，由于选型帧同步，服务器需要跑客户端代码，我们后端是go语言，客户端是c++

记录一下在这个过程中遇到的问题，和解决问题思路。与最后的成果。

1. 首先学习cgo
   学习一个组件很简单，学习cgo的基础就可以，既然我是使用，并不需要研究cgo的多么深。

cgo需要在go文件中加入import "C",并且需要在import "C"上面紧贴着写上自己的c代码

例如

package main

/*
#cgo LDFLAGS: -L -lc -ldl
#include 
#include 
#include 
#include "library.h" //非标准c头文件，所以用引号
*/
import "C"

这里记录一下 #cgo LDFLAGS: 的作用吧，这个的作用就是设置gcc的一些参数。-L和gcc中的LD_LIBRARY是一样的东西，-l后面接上动态库。
假如说，在同级目录下，有一个libaaa.so 那么我需要这样设置

#cgo LDFLAGS: -L ./ -laaa 

这里我加上了-ldl 我要加载操作系统中某些库，因为后面我用到了dlopen动态加载so库
如果你出现过dlopen' ‘dlsym’ undefined reference 你可以加上-ldl 如果过你还没找到，你就去找出现没找到的包所在的系统位置，然后查看系统环境变量LD_LIBRARY_PATH里面是否有当前目录就可以。（-ldl要放在最后面）

接下来，我们就要用了，我写了一个library.h与我的go文件相同的位置

image.png

这样，我直接写#include"文件名"就可以了

在这里简单介绍下cgo的代码使用

cgo封装了c中所有结构体。有很多文章都说过他的类型转换问题了。
其实很简单，直接C.对应的类型就可以
例如

// cgo.go
    cs := C.CString("XXX")
    defer C.free(unsafe.Pointer(cs))
    C.InitConfigData( cs)

// library.c
void Init(char* resPath)
{  
    。。。
}

这样是直接可以调用的
这里需要注意的是，go的内存是有垃圾回收的，但是并不回收c的内存属性。所以，这里所有的入参必须是C的类型。
而且初始化完了必须要加defer()自己手动释放。

cgo调用c++

这里有很多方式调用，我选用的是cgo-->c-->c++的路线
因为，的c++代码是动态库，由于客户端程序员不给我封装c的 .h文件，（因为工作量太大，引用了很多c++std库的东西，所以要全部封出来还需要很大的代码量）
我自己写的这个library.c就是从程序里依赖c++动态库，动态加载到内存中。
具体不详细写了，直接上代码

typedef  struct tagUServerMgr* (*GetInstanceFunc)();
static GetInstanceFunc getInstance = NULL;

// 省略好多行

        //打开动态链接库
    handle = dlopen(lib_path, RTLD_NOW);
    if (!handle) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    //清除之前存在的错误
    dlerror();

    getInstance = (GetInstanceFunc)dlsym(handle, "GetInstance");
    if ((error = dlerror()) != NULL)  {
        fprintf(stderr, "%s\n", error);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (getInstance==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
// 省略好多行

这里代码，我就是用RTLD_NOW的方式加载动态库。然后获取里面的getInstance方法。之后，我go代码直接可以C.GetInstance()就可以调用。我个人觉得挺方便的。

cgo的性能测试，

在客户端跑帧的时候，测试过cgo的性能。
从go程序调用，到c方法入口，期间传基础数据类型。测试下来平均调用一次消耗0.3ms。如果你的业务不需要1毫秒一下的效率，可以放心大胆的使用。对复杂数据类型解析，会慢，但是没有明显变化，在我的业务下，转换一个1kb的数据。大约在0.5ms调用一次，包括入参出参时间。

cgo遇到的问题

问题：在测试中发现，当我go程序sleep后，cgo调用的c方法效率会明显下降。但是如果不sleep会效率能够达到需求。由于，业务要求是帧同步，所以我用sleep来卡ms时间
（经过了与客户端半天的争吵，客户端写了个自测程序，发现没有问题所以我怀疑是我这边的问题）
解决思路：可能是time.sleep的操作。
解决：更换成为time.tinker等time下其他的时间控制
结果：相同结果，只要每次调用中间sleep30ms 就会变慢。
解决思路：如果只sleep1ms会不会变慢。
解决：分别测试了1ms，2ms，5ms
结果：发现1ms也会变慢。问题清晰了许多，似乎就是sleep的问题
解决思路：如果用卡时间戳的概念，模拟sleep的睡的时间是否能够满足需求，不断地for循环，每次都判断是否过了30ms，过了，就执行一次，没过就等下一次判断。
解决：写了个for的例子。测试下
结果：发现的确快了，是time.sleep的问题

• 目前为止：代码层面已经解决了，可能之后业务中也是使用for但是for有好几个不好的地方，
  1. 只要跑就是cpu打满。在go中，会默认分配1个携程可以沾满1个cpu。
  2. 会出现很多空转for，因为我每次调用帧更新最小是1ms，如果一个cpu一直在工作，那么最多处理1000帧更新请求，那么一个玩家是一秒需要跑30帧，在这33个玩家正正好好不冲突的情况下，全部没有网络延迟，没有io限制，等等，1个cpu最多支持33个玩家同时玩。但是这33不是不冲突的情况下，假如说，某几纳秒所有人都在等下一个帧时间到来，那么cpu就会空转。浪费cpu资源。
  3. 1个玩家也会沾满cpu所有资源

这些问题，可能留到后期优化了，各位有什么好的建议可以可以私信我。

接下来查看go中的sleep是否对接下来的程序执行效率会变慢。

查看sleep的源码发现，sleep是采用系统中断来唤醒睡着的程序。sleep这行代码，做了比较重要的事情是

1. 更改了系统终端表，操作系统会不断查看系统终端表来发中断，从而唤醒任务
2. 把当前线程从cpu任务队列拿出，意思是当前线程资源会从cpu中拿走。这也就是为什么sleep完了后会执行变慢，可能会有加载数据这段时间吧。