【OpenIM原创】C/C++调用golang函数,golang回调C/C++函数

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Open-IM 是由前微信技术专家打造的全开源、永久免费、无限制的即时通讯组件。Open-IM 包括 IM 服务端和客户端 SDK,实现了高性能、轻量级、易扩展等重要特性。开发者通过集成 Open-IM 组件,并私有化部署服务端,可以将即时通讯、实时网络能力免费、快速集成到自身应用中,并确保业务数据的安全性和私密性。

OpenIM包括Server和SDK,两者都是采用golang实现的,移动端通过gomobile生成代码,再加上对应的插件,这样能适应多个前端开发框架,无论是原生的iOS、Android还是跨端开发的Flutter、uniapp、react native、cordova等。OpenIM SDK 要用在pc端electron框架中,先解决C调用golang的问题,再打通nodejs调用C /C++,当然这里还涉及到各种回调函数。

网上有很多例子告诉你怎么从Go语言调用C /C++语言的函数,但少文章有告诉你,如何从C /C++语言函数中调用Golang语言写的函数。本文通过实际代码,来展示两个能力:(1)golang如何编译成动态库so (2)C /C++如何调用golang函数 (3)golang如何调用C /C++的回调函数。

goland代码及注意事项

a.go代码:

package main

/*

#cgo CFLAGS: -I .

#include

#include

#include

typedef void (*callback)(void *,int);

extern void c_callback (void *,int);

extern callback _cb;

*/

import "C"

import (

   "sync"

   "unsafe"

   "time"

   "fmt"

   "encoding/json"

)

var mutex  sync.Mutex

type HelloWorld  interface {

     OnSuccessCallback(result string)

}

func doSomething(worker HelloWorld, input string){

   //模拟异步

   go func() {

       fmt.Println("func doSomething start...")

       time.Sleep(time.Duration(2)*time.Second)

       fmt.Println("func doSomething end...")

       result := "do something successful"

       worker.OnSuccessCallback(result)

   }()

}

type SomeHelloWorld struct {

   cb C.callback

   input string

   passBackData string

}

type CallbackOutput struct {

   Data     string   `json:"data"`

   Output   string `json:"output"`

}

func(t *SomeHelloWorld) OnSuccessCallback(result string){

   var callbackOutput CallbackOutput

   callbackOutput.Data = t.passBackData

   callbackOutput.Output = result

   jsonStr, err := json.Marshal(callbackOutput)

   if err != nil {

       fmt.Println("err: ", err.Error())

   }

   fmt.Println("json: ", string(jsonStr))

   var cmsg *C.char = C.CString(string(jsonStr))

   var ivalue C.int = C.int(len(jsonStr))

   defer C.free(unsafe.Pointer(cmsg))

   //C._cb全局变量,再回调时加锁互斥

   mutex.Lock()

   defer mutex.Unlock()

   C._cb = t.cb

   C.c_callback(unsafe.Pointer(cmsg), ivalue)

}

//export  doSomethingCallback

func doSomethingCallback(p C.callback, input *C.char, data *C.char){

   var one SomeHelloWorld

   one.cb = p

   one.passBackData = C.GoString(data)

   one.input = C.GoString(input)

   fmt.Println("one: ", one)

   doSomething(&one, one.input)

}

func main() {

}

在代码块,有几个点需要注意:

(1)package main  这个必须是main

(2)这个注释不能少,原封不动复制粘贴即可

/* #cgo CFLAGS: -I . #include #include #include typedef void (*callback)(void *,int); extern void c_callback (void *,int); extern callback _cb; */

(3)对于提供给C调用的函数,在函数上一行加上export  例如://export  doSomethingCallback

(4) main函数保留

func main() { }

b.go代码

package main

/*

#include

typedef void (*callback)(void *,int);

callback _cb;

void c_callback(void* p,int i)

{

   _cb(p,i);

}

*/

import "C"

原封不动保存就可以了。

编译成动态库

go build -o libcallback.so  -buildmode=c-shared a.go b.go


生成libcallback.h 和libcallback.so

C代码调用

#include

#include

#include "libcallback.h"

void gocallback(void* s,int len) {

   printf("%s\n", (char*)s);

}

int main() {

   const char* a = "cstring input";

   doSomethingCallback(gocallback, (char*)"cstring hello", (char*)a);

   pause();

}

编译

gcc -v  m.cpp  -o m ./libcallback.so

生成可执行程序 m


输入./m 执行,C调用golang的doSomethingCallback函数,并在此函数回调C的gocallback函数,完成了C->golang->C

小节

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C和golang互调能力打通,这样,对于采用C/C++开发的项目,如果某些业务特性不追求性能上的机制,可以通过golang实现,这样达到了开发效率和执行效率的平衡,对业务开发非常有帮助。

通过深度调用机制分析,无论是Go调用C,还是C调用Go,其需要解决的核心问题其实都是提供一个C/Go的运行环境来执行相应的代码。Go的代码执行环境就是goroutine以及Go的runtime,而C的执行环境需要一个不使用分段的栈,并且执行C代码的goroutine需要暂时地脱离调度器的管理。

要达到这些要求,运行时提供的支持就是切换栈,以及runtime.entersyscall。在Go中调用C函数时,runtime.cgocall中调用entersyscall脱离调度器管理。runtime.asmcgocall切换到m的g0栈,于是得到C的运行环境。在C中调用Go函数时,crosscall2解决gcc编译到6c编译之间的调用协议问题。cgocallback切换回goroutine栈。runtime.cgocallbackg中调用exitsyscall恢复Go的运行环境

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