如何在 Go 代码中运行 C 语言代码

2022 年 3 月 17 日
本文字数：1711 字
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前言

在前面多篇 Go 系列文章中，我们了解到，Go 语言脱胎于 C 语言，这就意味着在某些更底层的细节中，我们可以使用 C 语言实现，然后通过 Go 来调用相关的 C 代码。其实这一特点，在 Java 的 JVM、Python 的解释器也是通过底层是直接调用 C 实现的。

而本篇文章就来学习一下，如何在 Go 语言中运行 C 程序。

直接在 Go 代码中写入 C 程序

Go 语言通过 cgo 攻击来识别代码中的 C 语言，我们可以通过命令 go env 来查看是否 cgo 工具是否开启。

CGO_ENABLED=1 表示 cgo 工具可用，当设置为 0 时，表示工具不可用。

然后我可以新建一个 CinGo.go 的程序，然后在注释中写入 c 语言的代码。然后导入 Go 提供的 c 包 import "C" ，Go 语言在看到导入这个包之后就知道如何去处理注释中的内容了。

这里我们在 C 代码中写入要给 callC() 函数，然后在 Go 语言中进行调用：

package main
// #include <stdio.h>// void callC() {//   printf("Hello World from C!\n");// }import "C"import "fmt"
func main() {
	fmt.Println("让我们学习 Go 语句调用 C 程序")	C.callC()	fmt.Println("调用 C 程序结束")}

复制代码

执行结果：

$ go run CinGo.go让我们学习 Go 语句调用 C 程序Hello World from C!调用 C 程序结束

复制代码

但是，这种方式的 C 代码和 Go 语言代码在同一个文件中，所以大家能明显发现这种方式的代码耦合度太高，仅仅适用于项目简单单一的情形。

一个更合理的方式应该是 C 代码单独在一个文件。

Go 直接调用 C 文件

那么，如果已经写好一个封装好的 C 文件代码，Go 语言该如何调用呢？

此时我们需要直接写好 C 代码，因为 Go 代码是无法对 C 代码文件进行重写或者修改的。

写好 C 头文件

我们在本地 Go 项目中，创建一个 hello.h 的头文件，代码如下：

#ifndef HELLO_H#define HELLO_H
int sayHello(const char *name, char *out);void printMessage(char *message);void cHello();int add(int a, int b);
#endif

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编写 C 文件

然后编写 hello.c 文件，如下：

#include "hello.h"#include <stdio.h>
int sayHello(const char *name, char *out) {    int n;
    n = sprintf(out, "Hello, My name is %s!", name);
    return n;}
void cHello() {    printf("Hello from C!\n");}
void printMessage(char* message) {    printf("从 Go 语言接收的信息: %s\n", message);}
int add(int a, int b) {    return a + b;}

复制代码

写好 Go 代码

最后编写我们的 main.go 语言：

我们需要在 CFLAGS 参数中填入我们的 GOPath 路径， #cgo CFLAGS: -I /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo 。
然后在 LSFLAGS 中填入我们的 C 编译后的本地链接文件： #cgo LDFLAGS: /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo/hello.a

package main
// #cgo CFLAGS: -I /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo// #cgo LDFLAGS: /Users/yuzhou_1su/go/src/CinGo/hello.a// #include <stdlib.h>// #include <hello.h>import "C"
import (    "fmt"    "unsafe")
func main() {
    C.cHello()
    a := C.int(1024)    b := C.int(2022)    result := C.add(a, b)    fmt.Println("Reuslt is:", result)
    goMessage := C.CString("This is Go")    defer C.free(unsafe.Pointer(goMessage))    C.printMessage(goMessage)
}

复制代码

最后代码结构如下：

然后我们首先编译 c 代码：

$ gcc -c *.c      
$ /usr/bin/ar rs hello.a *.oar: creating archive hello.a$ rm hello.o

复制代码

然后再执行 Go 代码，结果如下：

$ go run main.go         Hello from C!Reuslt is: 3046从 Go 语言接收的信息: This is Go

复制代码

总结

在编写上述的小案例过程你中的，都出现了了很多小问题，比如 C 代码和 import "c" 语句之间不能有空格。经常会出现找不到 C 函数等等问题。

总得来说，日常 Go 开发还是不需要此类高级用法，也就是说其实我们平常编程过程中不太需要 cgo，大多数情况下还是尽量用 Go 语言自己实现。如果确实需要使用 C 语言，还是得多去了解 cgo 的文档，以防出错。

灵感来源：
Calling C code from go | Karthik Karanth
https://pkg.go.dev/cmd/cgo
精通 Go 语言

发布于: 刚刚阅读数: 2

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/f8ee7a6771d5692ee9f9de054】。文章转载请联系作者。

宇宙之一粟

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宇宙古今无有穷期，一生不过须臾，当思奋争 2020.05.07 加入

🏆InfoQ写作平台-第二季签约作者 🏆 混迹于江湖，江湖却没有我的影子热爱技术，专注于后端全栈，轻易不换岗拒绝内卷，工作于软件工程师，弹性不加班热衷分享，执着于阅读写作，佛系不水文

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