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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4.3.1 客户端RPC的实现原理

Go语言的RPC库最简单的使用方式是通过Client.Call方法进行同步阻塞调用,该方法的实现如下:

func (client *Client) Call(
	serviceMethod string, args interface{},
	reply interface{},
) error {
	call := <-client.Go(serviceMethod, args, reply, make(chan *Call, 1)).Done
	return call.Error
}

首先通过Client.Go方法进行一次异步调用,返回一个表示这次调用的Call结构体。然后等待Call结构体的Done管道返回调用结果。

我们也可以通过Client.Go方法异步调用前面的HelloService服务:

func doClientWork(client *rpc.Client) {
	helloCall := client.Go("HelloService.Hello", "hello", new(string), nil)

	// do some thing

	helloCall = <-helloCall.Done
	if err := helloCall.Error; err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	args := helloCall.Args.(string)
	reply := helloCall.Reply.(string)
	fmt.Println(args, reply)
}

在异步调用命令发出后,一般会执行其他的任务,因此异步调用的输入参数和返回值可以通过返回的Call变量进行获取。

执行异步调用的Client.Go方法实现如下:

func (client *Client) Go(
	serviceMethod string, args interface{},
	reply interface{},
	done chan *Call,
) *Call {
	call := new(Call)
	call.ServiceMethod = serviceMethod
	call.Args = args
	call.Reply = reply
	call.Done = make(chan *Call, 10) // buffered.

	client.send(call)
	return call
}

首先是构造一个表示当前调用的call变量,然后通过client.send将call的完整参数发送到RPC框架。client.send方法调用是线程安全的,因此可以从多个Goroutine同时向同一个RPC链接发送调用指令。

当调用完成或者发生错误时,将调用call.done方法通知完成:

func (call *Call) done() {
	select {
	case call.Done <- call:
		// ok
	default:
		// We don't want to block here. It is the caller's responsibility to make
		// sure the channel has enough buffer space. See comment in Go().
	}
}

Call.done方法的实现可以得知call.Done管道会将处理后的call返回。