Как использовать C++ в Go?

новый Go язык, как я называю код C++? Другими словами, как я могу обернуть свои классы C++ и использовать их в Go?

11 ответов


обновление: мне удалось связать небольшой тестовый класс C++ с Go

если вы обернете код C++ с интерфейсом C, вы сможете вызвать свою библиотеку с помощью cgo (см. Пример gmp в $GOROOT/misc/cgo/gmp).

Я не уверен, что идея класса В C++ действительно выразима в Go, так как она не имеет наследования.

вот пример:

у меня есть класс C++, определенный как:

// foo.hpp
class cxxFoo {
public:
  int a;
  cxxFoo(int _a):a(_a){};
  ~cxxFoo(){};
  void Bar();
};

// foo.cpp
#include <iostream>
#include "foo.hpp"
void
cxxFoo::Bar(void){
  std::cout<<this->a<<std::endl;
}

что я хотите использовать в ходу. Я буду использовать интерфейс C

// foo.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
  typedef void* Foo;
  Foo FooInit(void);
  void FooFree(Foo);
  void FooBar(Foo);
#ifdef __cplusplus
}
#endif

(я использую void* вместо структуры C, чтобы компилятор знал размер Foo)

реализация:

//cfoo.cpp
#include "foo.hpp"
#include "foo.h"
Foo FooInit()
{
  cxxFoo * ret = new cxxFoo(1);
  return (void*)ret;
}
void FooFree(Foo f)
{
  cxxFoo * foo = (cxxFoo*)f;
  delete foo;
}
void FooBar(Foo f)
{
  cxxFoo * foo = (cxxFoo*)f;
  foo->Bar();
}

со всем, что сделано, файл Go:

// foo.go
package foo
// #include "foo.h"
import "C"
import "unsafe"
type GoFoo struct {
     foo C.Foo;
}
func New()(GoFoo){
     var ret GoFoo;
     ret.foo = C.FooInit();
     return ret;
}
func (f GoFoo)Free(){
     C.FooFree(unsafe.Pointer(f.foo));
}
func (f GoFoo)Bar(){
     C.FooBar(unsafe.Pointer(f.foo));
}

makefile, который я использовал для компиляции, был:

// makefile
TARG=foo
CGOFILES=foo.go
include $(GOROOT)/src/Make.$(GOARCH)
include $(GOROOT)/src/Make.pkg
foo.o:foo.cpp
    g++ $(_CGO_CFLAGS_$(GOARCH)) -fPIC -O2 -o $@ -c $(CGO_CFLAGS) $<
cfoo.o:cfoo.cpp
    g++ $(_CGO_CFLAGS_$(GOARCH)) -fPIC -O2 -o $@ -c $(CGO_CFLAGS) $<
CGO_LDFLAGS+=-lstdc++
$(elem)_foo.so: foo.cgo4.o foo.o cfoo.o
    gcc $(_CGO_CFLAGS_$(GOARCH)) $(_CGO_LDFLAGS_$(GOOS)) -o $@ $^ $(CGO_LDFLAGS)

попробуйте протестировать его с:

// foo_test.go
package foo
import "testing"
func TestFoo(t *testing.T){
    foo := New();
    foo.Bar();
    foo.Free();
}

вам нужно будет установить общую библиотеку с помощью make install, а затем запустить make test. Ожидаемые результаты есть:

gotest
rm -f _test/foo.a _gotest_.6
6g -o _gotest_.6 foo.cgo1.go foo.cgo2.go foo_test.go
rm -f _test/foo.a
gopack grc _test/foo.a _gotest_.6  foo.cgo3.6
1
PASS

кажется, что в настоящее время SWIG является лучшим решением для этого:

http://www.swig.org/Doc2.0/Go.html

Он поддерживает наследование и даже позволяет подклассу C++ class с Go struct, поэтому, когда переопределенные методы вызываются в коде C++, код Go запускается.

раздел О C++ в Go FAQ обновляется и теперь упоминает SWIG и больше не говорит"потому что Go-это мусор, который будет неразумно делать это, по крайней мере наивно".


вы не можете совсем еще из того, что я читал в FAQ:

есть ли связь программ Go с программами C / C++?

есть две реализации компилятора Go, gc (программа 6g и друзья) и gccgo. Gc использует другое соглашение о вызовах и компоновщик и поэтому может быть связан только с программами C, использующими то же соглашение. Есть такой компилятор C, но компилятор C++. Gccgo-это интерфейс GCC, который может быть с осторожностью связан с GCC-compiled C или C++ программы.

программа cgo предоставляет механизм для "внешнего интерфейса функции", чтобы позволить безопасный вызов библиотек C из кода Go. SWIG расширяет эту возможность до библиотек c++.


по состоянию на go1.2+, cgo автоматически включает и компилирует код C++:

http://golang.org/doc/go1.2#cgo_and_cpp


выглядит это одним из первых задают вопрос о Golang . И в то же время ответы никогда не обновляются . За эти три-четыре года появилось слишком много новых библиотек и сообщений в блогах . Ниже приведены несколько ссылок, которые я почувствовал полезными .

глотни и иди

вызов кода C++ из Go с помощью SWIG

при сравнении языков, C++ и Go

GoForCPPProgrammers


я создал следующий пример на основе Scott Wales ' ответ. Я тестировал его в macOS High Sierra 10.13.3 под управлением go версия go1.10 darwin/amd64.

(1) Код для library.hpp, API C++, который мы стремимся вызвать.

#pragma once
class Foo {
 public:
  Foo(int value);
  ~Foo();
  int value() const;    
 private:
  int m_value;
};

(2) Код library.cpp, реализация C++.

#include "library.hpp"
#include <iostream>

Foo::Foo(int value) : m_value(value) {
  std::cout << "[c++] Foo::Foo(" << m_value << ")" << std::endl;
}

Foo::~Foo() { std::cout << "[c++] Foo::~Foo(" << m_value << ")" << std::endl; }

int Foo::value() const {
  std::cout << "[c++] Foo::value() is " << m_value << std::endl;
  return m_value;
}

(3) Код library-bridge.h мост необходимо разоблачить C API реализован в C++, так что go можно использовать он.

#pragma once
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void* LIB_NewFoo(int value);
void LIB_DestroyFoo(void* foo);
int LIB_FooValue(void* foo);

#ifdef __cplusplus
}  // extern "C"
#endif

(4) код library-bridge.cpp реализация моста.

#include <iostream>

#include "library-bridge.h"
#include "library.hpp"

void* LIB_NewFoo(int value) {
  std::cout << "[c++ bridge] LIB_NewFoo(" << value << ")" << std::endl;
  auto foo = new Foo(value);
  std::cout << "[c++ bridge] LIB_NewFoo(" << value << ") will return pointer "
            << foo << std::endl;
  return foo;
}

// Utility function local to the bridge's implementation
Foo* AsFoo(void* foo) { return reinterpret_cast<Foo*>(foo); }

void LIB_DestroyFoo(void* foo) {
  std::cout << "[c++ bridge] LIB_DestroyFoo(" << foo << ")" << std::endl;
  AsFoo(foo)->~Foo();
}

int LIB_FooValue(void* foo) {
  std::cout << "[c++ bridge] LIB_FooValue(" << foo << ")" << std::endl;
  return AsFoo(foo)->value();
}

(5) и, наконец, library.go, программа go, вызывающая API C++.

package main

// #cgo LDFLAGS: -L. -llibrary
// #include "library-bridge.h"
import "C"
import "unsafe"
import "fmt"

type Foo struct {
    ptr unsafe.Pointer
}

func NewFoo(value int) Foo {
    var foo Foo
    foo.ptr = C.LIB_NewFoo(C.int(value))
    return foo
}

func (foo Foo) Free() {
    C.LIB_DestroyFoo(foo.ptr)
}

func (foo Foo) value() int {
    return int(C.LIB_FooValue(foo.ptr))
}

func main() {
    foo := NewFoo(42)
    defer foo.Free() // The Go analog to C++'s RAII
    fmt.Println("[go]", foo.value())
}

используя следующий Makefile

liblibrary.so: library.cpp library-bridge.cpp
    clang++ -o liblibrary.so library.cpp library-bridge.cpp \
    -std=c++17 -O3 -Wall -Wextra -fPIC -shared

я могу запустить пример программы следующим образом:

$ make
clang++ -o liblibrary.so library.cpp library-bridge.cpp \
    -std=c++17 -O3 -Wall -Wextra -fPIC -shared
$ go run library.go
[c++ bridge] LIB_NewFoo(42)
[c++] Foo::Foo(42)
[c++ bridge] LIB_NewFoo(42) will return pointer 0x42002e0
[c++ bridge] LIB_FooValue(0x42002e0)
[c++] Foo::value() is 42
[go] 42
[c++ bridge] LIB_DestroyFoo(0x42002e0)
[c++] Foo::~Foo(42)

важно

комментарии выше import "C" на


говорят о взаимодействие между C и Go при использовании компилятора GCC Go, gccgo. Однако существуют ограничения как на совместимость, так и на реализованный набор функций Go при использовании gccgo (например, ограниченные goroutines, отсутствие сбора мусора).


вы идете по неизведанной территории. здесь пример Go для вызова кода C, возможно, вы можете сделать что-то подобное после чтения на C++ имя искажение и соглашения о вызовах, и много проб и ошибок.

Если вы все еще хотите попробовать, удачи.


проблема здесь в том, что совместимой реализации не нужно помещать ваши классы в компиляцию .файл cpp. Если компилятор может оптимизировать существование класса, пока программа ведет себя одинаково без него, то его можно опустить из выходного исполняемого файла.

C имеет стандартизированный двоичный интерфейс. Таким образом, Вы сможете узнать, что ваши функции экспортируются. Но у C++ нет такого стандарта.


забавно, сколько более широких вопросов это объявление раскопало. Дэн лайк провел очень занимательную и вдумчивую дискуссию на своем веб-сайте Flutterby о разработке Стандарты Процессов как способ загрузки новых языков (и других последствий, но это тот, который здесь уместен).


возможно, Вам потребуется добавить -lc++ до LDFlags для Golang / CGo, чтобы признать необходимость в стандартной библиотеке.