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

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发布于: 2 小时前

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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 <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>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  doSomethingCallbackfunc 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() {}

复制代码

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 <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> 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 <stdio.h>
typedef void (*callback)(void *,int);
callback _cb;
void c_callback(void* p,int i){    _cb(p,i);}*/import "C"

复制代码

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

复制代码

生成 libcallback.h 和 libcallback.so

C 代码调用

#include <stdio.h>#include <unistd.h>
#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();}

复制代码

编译

gcc -v  m.cpp  -o m ./libcallback.so

复制代码

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

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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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