通过一个例子演示golang调用C语言动态链接库中的函数

本例提供了cgo调用C函数的示例，也演示了如何将C函数打印内容保存到golang的变量中

目录和源码

• 目录结构

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ tree
.
├── include
│   ├── mylibrary.c
│   └── mylibrary.h
├── lib
└── main.go

2 directories, 3 files
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 

• include目录下放C的源码和头文件

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ cat include/mylibrary.c
#include 

void writeToStdout() {
    printf("Hello from C!\n");
}
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ cat include/mylibrary.h
#ifndef MYLIBRARY_H
#define MYLIBRARY_H

void writeToStdout();

#endif
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 

• golang的源码

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ cat main.go 
package main

/*
#cgo CFLAGS: -I./include
#cgo LDFLAGS: -L${SRCDIR}/lib -lmyprint -Wl,-rpath=${SRCDIR}/lib 
#include "mylibrary.h"
#include 
*/
import "C"

import (
    "syscall"
    "bytes"
    "log"
    "fmt"
    "io"
    "os"
)

func main() {
    // 克隆 Stdout 到 origStdout.
    origStdout, err := syscall.Dup(syscall.Stdout)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 创建管道
    reader, writer, err := os.Pipe()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 此后stdout将会写到writer
    if err = syscall.Dup2(int(writer.Fd()), syscall.Stdout); err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 启动背景 goroutine 收集输出
    out := make(chan []byte)
    go func() {
        var b bytes.Buffer
        io.Copy(&b, reader)
        out <- b.Bytes()
    }()

    // 调用C函数打印
    C.writeToStdout()

    // 一些清理工作
    C.fflush(nil)
    writer.Close()
    syscall.Close(syscall.Stdout)

    // 导出output
    record := <-out

    // Restore original Stdout.
    syscall.Dup2(origStdout, syscall.Stdout)
    syscall.Close(origStdout)

    fmt.Println("Captured:", string(record))
}
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 

编译和运行

• 首先编译出C的lib，放到./lib目录下

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ gcc -shared -o ./lib/libmyprint.so include/mylibrary.c
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ ls -lt ./lib/
total 16
-rwxrwxr-x 1 centec centec 16208 2-р сар  27 07:29 libmyprint.so
admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 

• 运行golang程序,Captured:后面就是获取的C函数打印的显示内容

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ go run main.go 
Captured: Hello from C!

admin@hpc-1:~/go/my_stdout$ 

一些说明

• Go 语言提供了 cgo 工具，用于在 Go 代码中调用 C 代码或让 C 代码调用 Go 代码。cgo 允许在 Go 代码中使用 C 函数、类型和变量，并提供了一种在两种语言之间进行交互的机制。
  • import "C"上面紧挨的被注释的部分，就是和C有关的信息
  • #cgo CFLAGS: -I./include指定C源码和头文件所在目录
  • -L${SRCDIR}/lib指定C编程的lib文件所在目录
  • -lmyprint其中-l的后面，是lib文件名(‘libmyprint.so’)去掉开头的’lib’后最后的’.so’之后的部分
  • -rpath=${SRCDIR}/lib指定了程序运行时候，到哪里去找lib文件，也就是说运行该程序的地方，一定要有用到的.so文件
  • 接下来的两个#include就是标准的C语言预处理指令
• syscall.Dup2 函数用于复制文件描述符（file descriptor）到指定的目标文件描述符。它使得目标文件描述符成为源文件描述符的副本，两个文件描述符指向同一个底层文件或资源
• os.Pipe() 函数用于创建一个管道（Pipe），它提供了在同一程序内部的两个不同 goroutine 之间进行进程间通信（IPC）的机制