Go语言之cgo

简介

Go语言通过自带的CGO的工具来支持C语言函数调用，也可以用Go语言导出C动态库接口给其它语言使用。

原理

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，Go与C的相互调用，其需要解决的核心问题都是提供一个C/Go的运行环境来执行相应的代码。要达到这些要求，运行时提供的支持就是切换栈，以及runtime.entersyscall。

Go调用C

cgo通过runtime.entersyscall，而C函数执行完返回后会调用runtime.exitsyscall。让cgo的运行仿佛是在另一个pthread中执行的，执行完毕后将返回值转换成Go的值。runtime.entersyscall，让cgo产生的外部代码脱离goroutine调度系统

cgo调用时，会切换到m的g0栈，，这样就不必担忧分段栈方面的问题。

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void
runtime·cgocall(void (*fn)(void*), void *arg)
{
    runtime·lockOSThread();        //锁定g到m，保证如果在cgo内又回调了Go代码，切换回来时还是在同一个栈中的
    runtime·entersyscall();        //进入系统调用
    runtime·asmcgocall(fn, arg);   //切换到m的g0栈，在g0中执行_cgo_Cfunc_test
    runtime·exitsyscall();         //将g从m中解锁
    endcgo();
}

C调用Go

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//export GoF
func GoF(arg1, arg2 int, arg3 string) int64 {
}

// in c file
extern int64 GoF(int arg1, int arg2, GoString arg3);

开启

要使用CGO特性，需要安装C/C++构建工具链，在macOS和Linux下是要安装GCC，在windows下是需要安装MinGW工具。

同时需要保证环境变量CGO_ENABLED被设置为1，这表示CGO是被启用的状态。

在本地构建时CGO_ENABLED默认是启用的，当交叉构建时CGO默认是禁止的。

cgo的基本结构

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package main

/*
#include <stdio.h>

void printint(int v) {
    printf("printint: %d\n", v);
}
*/
// #cgo CFLAGS: -DPNG_DEBUG=1 -I./include
// #cgo LDFLAGS: -L/usr/local/lib -lpng
// #include <png.h>
import "C"

func main() {
    v := 42
    C.printint(C.int(v))
}

Go语言之cgo

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