node中和C++有什么关联

参考文章-写得不错 都说node的一些底层借助了一些c++函数,到底如何交互的以及为什么会用到C++

node为什么会用到C++

通过使用 C++ 函数,可以极大程度的增强 JavaScript 脚本的能力,如文件读写,网络 / 数据库访问,图形 / 图像处理等等

C++ 和 JS 交互

本章主要来讲讲如何通过 V8 来实现 JS 调用 C++。JS 调用 C++,分为 JS 调用 C++ 函数(全局),和调用 C++ 类。

数据及模板

由于 C++ 原生数据类型与 JavaScript 中数据类型有很大差异,因此 V8 提供了 Value 类,从 JavaScript 到 C++,从 C++ 到 JavaScrpt 都会用到这个类及其子类,比如:

Handle<Value> Add(const Arguments& args){
   int a = args[0]->Uint32Value(); 
   int b = args[1]->Uint32Value(); 

   return Integer::New(a+b); 
 }

Integer 即为 Value 的一个子类。

V8 中,有两个模板 (Template) 类 (并非 C++ 中的模板类):

  • 对象模板 (ObjectTemplate)
  • 函数模板 (FunctionTemplate) 这两个模板类用以定义 JavaScript 对象和 JavaScript 函数。我们在后续的小节部分将会接触到模板类的实例。通过使用 ObjectTemplate,可以将 C++ 中的对象暴露给脚本环境,类似的,FunctionTemplate 用以将 C++ 函数暴露给脚本环境,以供脚本使用。

JS 使用 C++ 变量

在 JavaScript 与 V8 间共享变量事实上是非常容易的,基本模板如下:

static char sname[512] = {0}; 

 static Handle<Value> NameGetter(Local<String> name, const AccessorInfo& info) {
    return String::New((char*)&sname,strlen((char*)&sname)); 
 } 

 static void NameSetter(Local<String> name, Local<Value> value, const AccessorInfo& info) {
   Local<String> str = value->ToString(); 
   str->WriteAscii((char*)&sname); 
 }

定义了 NameGetter, NameSetter 之后,在 main 函数中,将其注册在 global 上:

 // Create a template for the global object. 
 Handle<ObjectTemplate> global = ObjectTemplate::New(); 
 //public the name variable to script 
 global->SetAccessor(String::New("name"), NameGetter, NameSetter); 

JS 调用 C++ 函数

在 JavaScript 中调用 C++ 函数是脚本化最常见的方式,通过使用 C++ 函数,可以极大程度的增强 JavaScript 脚本的能力,如文件读写,网络 / 数据库访问,图形 / 图像处理等等,类似于 JAVA 的 jni 技术。

在 C++ 代码中,定义以下原型的函数:

 Handle<Value> func(const Arguments& args){//return something}

然后,再将其公开给脚本: global->Set(String::New("func"),FunctionTemplate::New(func));

JS 使用 C++ 类

如果从面向对象的视角来分析,最合理的方式是将 C++ 类公开给 JavaScript,这样可以将 JavaScript 内置的对象数量大大增加,从而尽可能少的使用宿主语言,而更大的利用动态语言的灵活性和扩展性。事实上,C++ 语言概念众多,内容繁复,学习曲线较 JavaScript 远为陡峭。最好的应用场景是:既有脚本语言的灵活性, 又有 C/C++ 等系统语言的效率。使用 V8 引擎,可以很方便的将 C++ 类” 包装” 成可供 JavaScript 使用的资源。

我们这里举一个较为简单的例子,定义一个 Person 类,然后将这个类包装并暴露给 JavaScript 脚本,在脚本中新建 Person 类的对象,使用 Person 对象的方法。 首先,我们在 C++ 中定义好类 Person:

class Person { 
 private: 
   unsigned int age; 
   char name[512]; 

 public: 
   Person(unsigned int age, char *name) {
     this->age = age; 
     strncpy(this->name, name, sizeof(this->name)); 
   } 

   unsigned int getAge() {
     return this->age;
   } 

   void setAge(unsigned int nage) {
     this->age = nage;
   } 

   char *getName() {
     return this->name;
   } 

   void setName(char *nname) {
     strncpy(this->name, nname, sizeof(this->name));
   } 
 };

Person 类的结构很简单,只包含两个字段 age 和 name,并定义了各自的 getter/setter. 然后我们来定义构造器的包装:

Handle<Value> PersonConstructor(const Arguments& args){
   Handle<Object> object = args.This(); 
   HandleScope handle_scope; 
   int age = args[0]->Uint32Value(); 

   String::Utf8Value str(args[1]); 
   char* name = ToCString(str); 

   Person *person = new Person(age, name); 
   object->SetInternalField(0, External::New(person)); 
   return object; 
 }

从函数原型上可以看出,构造器的包装与上一小节中,函数的包装是一致的,因为构造函数在 V8 看来,也是一个函数。需要注意的是, 从 args 中获取参数并转换为合适的类型之后,我们根据此参数来调用 Person 类实际的构造函数,并将其设置在 object 的内部字段中。紧接着,我们需要包装 Person 类的 getter/setter:

 Handle<Value> PersonGetAge(const Arguments& args){
   Local<Object> self = args.Holder(); 
   Local<External> wrap = Local<External>::Cast(self->GetInternalField(0)); 

   void *ptr = wrap->Value(); 

   return Integer::New(static_cast<Person*>(ptr)->getAge()); 
 } 

 Handle<Value> PersonSetAge(const Arguments& args) {
   Local<Object> self = args.Holder(); 
   Local<External> wrap = Local<External>::Cast(self->GetInternalField(0)); 

   void* ptr = wrap->Value(); 

   static_cast<Person*>(ptr)->setAge(args[0]->Uint32Value()); 
   return Undefined();
 }

而 getName 和 setName 的与上例类似。在对函数包装完成之后,需要将 Person 类暴露给脚本环境: 首先,创建一个新的函数模板,将其与字符串”Person” 绑定,并放入 global:

 Handle<FunctionTemplate> person_template = FunctionTemplate::New(PersonConstructor); 
 person_template->SetClassName(String::New("Person")); 
 global->Set(String::New("Person"), person_template);

然后定义原型模板:

 Handle<ObjectTemplate> person_proto = person_template->PrototypeTemplate(); 

 person_proto->Set("getAge", FunctionTemplate::New(PersonGetAge)); 
 person_proto->Set("setAge", FunctionTemplate::New(PersonSetAge)); 

 person_proto->Set("getName", FunctionTemplate::New(PersonGetName)); 
 person_proto->Set("setName", FunctionTemplate::New(PersonSetName));

最后设置实例模板:

 Handle<ObjectTemplate> person_inst = person_template->InstanceTemplate(); 
 person_inst->SetInternalFieldCount(1);

C++ 调用 JS 函数

我们直接看下 src/timer_wrap.cc 的例子,V8 编译执行 timer.js, 构造了 Timer 对象。

static void OnTimeout(uv_timer_t* handle) {
    TimerWrap* wrap = static_cast<TimerWrap*>(handle->data);
    Environment* env = wrap->env();
    HandleScope handle_scope(env->isolate());
    Context::Scope context_scope(env->context());
    wrap->MakeCallback(kOnTimeout, 0, nullptr);
}

inline v8::Local<v8::Value> AsyncWrap::MakeCallback(uint32_t index, int argc, v8::Local<v8::Value>* argv) {
    v8::Local<v8::Value> cb_v = object()->Get(index);
    CHECK(cb_v->IsFunction());
    return MakeCallback(cb_v.As<v8::Function>(), argc, argv);
}

TimerWrap 对象通过数组的索引寻址,找到 Timer 对象索引 0 的对象,而对其赋值的是在 lib/timer.js 里面的 list._timer[kOnTimeout] = listOnTimeout; 。这边找到的对象是个 Function, 后面忽略 domains 异常处理等,就是简单的调用 Function 对象的 Call 方法, 并且传人上文提到的 Context 和参数。

Local<Value> ret = callback->Call(recv, argc, argv);

这就实现了 C++ 对 JS 函数的调用。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

Java基础-day01-基础题

1. 简述java语言,具有哪些特性? (1).java语言是简单的 java语言是和c++语言类似的,其次java中丢弃了c++中一些难理解的特性,比如运算符...

29440
来自专栏技术总结

iOS不可错过的关键字

建议查看原文:https://www.jianshu.com/p/dce05b24d288(不定时更新)

9630
来自专栏微信公众号:Java团长

Java异常处理和设计

在程序设计中,进行异常处理是非常关键和重要的一部分。一个程序的异常处理框架的好坏直接影响到整个项目的代码质量以及后期维护成本和难度。试想一下,如果一个项目从头到...

15930
来自专栏進无尽的文章

编码篇-iOS程序中的内存分配 栈区堆区全局区等相关知识

在计算机的系统中,运行的应用程序中的数据都是保存在内存中,不同类型的数据,保存的内存区域不同。内存区域大致可以分为:栈区、堆区、全局区(静态区)、文字常量区、程...

23720
来自专栏逆向技术

框架原理第二讲,RTTI,运行时类型识别.(以MFC框架讲解)

           框架原理第二讲,RTTI,运行时类型识别.(以MFC框架讲解) 一丶什么是RTTI,以及RTTI怎么设计 通过第一讲,我们知道了怎么样升成...

218100
来自专栏个人分享

JAVA基础知识

Java 虚拟机是一个可以执行 Java 字节码的虚拟机进程。 Java 源文件被编译成能被 Java 虚拟机执行的字节码文件。  Java 被设计成允许应用程...

19920
来自专栏Jackson0714

C#多线程之旅(4)——APM初探

417130
来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

【选择题】Java基础测试八(16道)

【选择题】Java基础测试八(16道) 101.下面哪个流类属于面向字符的输入流( D ) A)BufferedWriter ...

55360
来自专栏光变

2.2 ASM-类-接口和组件

ASM API对编译类进行生成和编辑,都是基于抽象类ClassVisitor实现的(参照表格 2.4)。 该类中的每一个方法都对应class文件中的同名的结构部...

20310
来自专栏noteless

[三]java8 函数式编程Stream 概念深入理解 Stream 运行原理 Stream设计思路

        流不是存储元素的数据结构;相反,它通过一个计算操作的管道,从一个数据源,如数据结构、数组、生成器函数或i/o通道中传递元素

45150

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券