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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3.3.2.4 float型变量

Go汇编语言通常无法区分变量是否是浮点数类型,与之相关的浮点数机器指令会将变量当作浮点数处理。Go语言的浮点数遵循IEEE754标准,有float32单精度浮点数和float64双精度浮点数之分。

IEEE754标准中,最高位1bit为符号位,然后是指数位(指数为采用移码格式表示),然后是有效数部分(其中小数点左边的一个bit位被省略)。下图是IEEE754中float32类型浮点数的bit布局:

图 3-5 IEEE754浮点数结构

IEEE754浮点数还有一些奇妙的特性:比如有正负两个0;除了无穷大和无穷小Inf还有非数NaN;同时如果两个浮点数有序那么对应的有符号整数也是有序的(反之则不一定成立,因为浮点数中存在的非数是不可排序的)。浮点数是程序中最难琢磨的角落,因为程序中很多手写的浮点数字面值常量根本无法精确表达,浮点数计算涉及到的误差舍入方式可能也的随机的。

下面是在Go语言中声明两个浮点数(如果没有在汇编中定义变量,那么声明的同时也会定义变量)。

var float32Value float32

var float64Value float64

然后在汇编中定义并初始化上面声明的两个浮点数:

GLOBL ·float32Value(SB),$4
DATA ·float32Value+0(SB)/4,$1.5      // var float32Value = 1.5

GLOBL ·float64Value(SB),$8
DATA ·float64Value(SB)/8,$0x01020304 // bit 方式初始化

我们在上一节精简的算术指令中都是针对整数,如果要通过整数指令处理浮点数的加减法必须根据浮点数的运算规则进行:先对齐小数点,然后进行整数加减法,最后再对结果进行归一化并处理精度舍入问题。不过在目前的主流CPU中,都提针对浮点数提供了专有的计算指令。