Go语言高级编程

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2. 第2章 CGO编程

引言

2.1 快速入门

2.1.1 最简CGO程序

2.1.2 基于C标准库函数输出字符串

2.1.3 使用自己的C函数

2.1.4 C代码的模块化

2.1.5 用Go重新实现C函数

2.1.6 面向C接口的Go编程

2.2 CGO基础

2.2.1 import "C"语句

2.2.2 #cgo语句

2.2.3 build tag 条件编译

2.3 类型转换

2.3.1 数值类型

2.3.2 Go 字符串和切片

2.3.3 结构体、联合、枚举类型

2.3.4 数组、字符串和切片

2.3.5 指针间的转换

2.3.6 数值和指针的转换

2.3.7 切片间的转换

2.4 函数调用

2.4.1 Go调用C函数

2.4.2 C函数的返回值

2.4.3 void函数的返回值

2.4.4 C调用Go导出函数

2.5 内部机制

2.5.1 CGO生成的中间文件

2.5.2 Go调用C函数

2.5.3 C调用Go函数

2.6 实战: 封装qsort

2.6.1 认识qsort函数

2.6.2 将qsort函数从Go包导出

2.6.3 改进:闭包函数作为比较函数

2.6.4 改进:消除用户对unsafe包的依赖

2.7 CGO内存模型

2.7.1 Go访问C内存

2.7.2 C临时访问传入的Go内存

2.7.3 C长期持有Go指针对象

2.7.4 导出C函数不能返回Go内存

2.8 C++ 类包装

2.8.1 C++ 类到 Go 语言对象

2.8.1.1 准备一个 C++ 类

2.8.1.2 用纯C函数接口封装 C++ 类

2.8.1.3 将纯C接口函数转为Go函数

2.8.1.4 包装为Go对象

2.8.2 Go 语言对象到 C++ 类

2.8.2.1 构造一个Go对象

2.8.2.2 导出C接口

2.8.2.3 封装C++对象

2.8.2.4 封装C++对象改进

2.8.3 彻底解放C++的this指针

2.9 静态库和动态库

2.9.1 使用C静态库

2.9.2 使用C动态库

2.9.3 导出C静态库

2.9.4 导出C动态库

2.9.5 导出非main包的函数

2.10 编译和链接参数

2.10.1 编译参数:CFLAGS/CPPFLAGS/CXXFLAGS

2.10.2 链接参数:LDFLAGS

2.10.3 pkg-config

2.10.4 go get 链

2.10.5 多个非main包中导出C函数

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1.2.6 Go语言 - 2007~2009

贝尔实验室后来经历了多次动荡,包括Ken Thompson在内的Plan9项目原班人马最终加入了Google公司。在发明Limbo等前辈语言诞生10多年之后,在2007年底,Go语言三个最初的作者因为偶然的因素聚集到一起批斗C++(传说是C++语言的布道师在Google公司到处鼓吹的C++11各种牛逼特性彻底惹恼了他们),他们终于抽出了20%的自由时间创造了Go语言。最初的Go语言规范从2008年3月开始编写,最初的Go程序也是直接编译到C语言然后再二次编译为机器码。到了2008年5月,Google公司的领导们终于发现了Go语言的巨大潜力,从而开始全力支持这个项目(Google的创始人甚至还贡献了func关键字),让他们可以将全部工作时间投入到Go语言的设计和开发中。在Go语言规范初版完成之后,Go语言的编译器终于可以直接生成机器码了。

1.2.6.1 hello.go - 2008年6月

package main

func main() int {
	print "hello, world\n";
	return 0;
}

这是初期Go语言程序正式开始测试的版本。其中内置的用于调试的print语句已经存在,不过是以命令的方式使用。入口main函数还和C语言中的main函数一样返回int类型的值,而且需要return显式地返回值。每个语句末尾的分号也还存在。

1.2.6.2 hello.go - 2008年6月27日

package main

func main() {
	print "hello, world\n";
}

入口函数main已经去掉了返回值,程序默认通过隐式调用exit(0)来返回。Go语言朝着简单的方向逐步进化。

1.2.6.3 hello.go - 2008年8月11日

package main

func main() {
	print("hello, world\n");
}

用于调试的内置的print由开始的命令改为普通的内置函数,使得语法更加简单一致。

1.2.6.4 hello.go - 2008年10月24日

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.printf("hello, world\n");
}

作为C语言中招牌的printf格式化函数已经移植了到了Go语言中,函数放在fmt包中(fmt是格式化单词format的缩写)。不过printf函数名的开头字母依然是小写字母,采用大写字母表示导出的特性还没有出现。

1.2.6.5 hello.go - 2009年1月15日

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Printf("hello, world\n");
}

Go语言开始采用是否大小写首字母来区分符号是否可以被导出。大写字母开头表示导出的公共符号,小写字母开头表示包内部的私有符号。国内用户需要注意的是,汉字中没有大小写字母的概念,因此以汉字开头的符号目前是无法导出的(针对问题中国用户已经给出相关建议,等Go2之后或许会调整对汉字的导出规则)。

1.2.6.7 hello.go - 2009年12月11日

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Printf("hello, world\n")
}

Go语言终于移除了语句末尾的分号。这是Go语言在2009年11月10号正式开源之后第一个比较重要的语法改进。从1978年C语言教程第一版引入的分号分割的规则到现在,Go语言的作者们花了整整32年终于移除了语句末尾的分号。在这32年的演化的过程中必然充满了各种八卦故事,我想这一定是Go语言设计者深思熟虑的结果(现在Swift等新的语言也是默认忽略分号的,可见分号确实并不是那么的重要)。