Jak korzystać z C++ w Go?

Wydaje się, że obecnie SWIG jest najlepszym rozwiązaniem na to:

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

Obsługuje dziedziczenie, a nawet pozwala na podklasowanie klasy C++ za pomocą struktury Go, więc gdy nadpisane metody są wywoływane w kodzie C++, kod Go jest wywoływany.

Sekcja o C++ w Go FAQ została zaktualizowana i teraz wspomina SWIG i nie mówi już " ponieważ Go jest śmieciowy, byłoby nierozsądnie to zrobić, przynajmniej naiwnie ".

Z tego co przeczytałem w FAQ nie można jeszcze do końca:

Czy Go programy łączą się z programami C / C++?

Istnieją dwie implementacje kompilatora Go, gc (program 6g I przyjaciele) i gccgo. Gc używa innej konwencji wywołania i linkera i dlatego może być połączony tylko z programami C używającymi tej samej konwencji. Istnieje taki kompilator C, ale nie ma kompilatora C++. Gccgo to front-end GCC, który można ostrożnie połączyć ze skompilowanym przez GCC C lub c++ programy.

Program CGO dostarcza mechanizm "foreign function interface" pozwalający na bezpieczne wywołanie bibliotek C z kodu Go. SWIG rozszerza tę możliwość o biblioteki C++.

Począwszy od go1.2+, cgo automatycznie Zawiera i kompiluje kod C++:

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

Wygląda na to, że to jedno z pierwszych pytań o Golanga . I w tym samym czasie odpowiedzi na Nigdy nie aktualizować . W ciągu tych trzech do czterech lat pojawiło się zbyt wiele nowych bibliotek i blogów. Poniżej kilka linków, które uznałem za przydatne .

SWIG and Go

Wywołanie kodu C++ Z Go za pomocą SWIG

On comparing languages, C++ and Go

GoForCPPProgrammers

Stworzyłem poniższy przykład na podstawie odpowiedzi Scotta Wales ' a. Testowałem go w macOS High Sierra 10.13.3 z uruchomieniem go wersja go1.10 darwin/amd64.

(1) kod dla library.hpp, interfejsu API C++, który chcemy wywołać.

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

(2) Kod dla library.cpp, implementacji 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) kod dla library-bridge.h mostek musiał ujawnić C API zaimplementowane w C++, Aby go mógł z niego korzystać.

#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) kod dla library-bridge.cpp, implementacja mostek.

#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) Wreszcie, library.go, Program go wywołujący C++ API.

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())
}

Używając następującego pliku 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

Mogę uruchomić przykładowy program w następujący sposób:

$ 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)

Ważne

Powyższe Komentarze import "C" w programie go są nie opcjonalne . Musisz umieścić je dokładnie tak, jak pokazano, aby cgo wiedział, który nagłówek i bibliotekę załadować, w tym przypadku:

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

Link do GitHub repo z pełnym przykład .

Mówi się o interoperacyjności pomiędzy C i Go Podczas korzystania z kompilatora GCC Go, gccgo. Istnieją jednak ograniczenia zarówno dla interoperacyjności, jak i zaimplementowanego zestawu funkcji Go podczas korzystania z gccgo (np. ograniczone goroutines, brak garbage collection).

Chodzisz po niezbadanym terytorium tutaj. Tutaj {[2] } jest przykład do wywołania kodu C, być może możesz zrobić coś takiego po przeczytaniu C++ name mangling i wywołaniu konwencji, i wielu prób i błędów.

Jeśli nadal masz ochotę spróbować, powodzenia.

Problem polega na tym, że zgodna implementacja nie musi umieszczać klas w kompilacji .plik cpp. Jeśli kompilator może zoptymalizować istnienie klasy, tak długo, jak program zachowuje się bez niej tak samo, to może zostać pominięta w pliku wykonywalnym wyjścia.

C ma standardowy interfejs binarny. Dzięki temu będziesz mógł wiedzieć, że twoje funkcje są eksportowane. Ale C++ nie ma za sobą takiego standardu.

Zabawne, ile szerszych kwestii to ogłoszenie się pogłębiło. Dan Lyke przeprowadził bardzo interesującą i przemyślaną dyskusję na swojej stronie internetowej, Flutterby, na temat rozwijania standardów Interprocesowych jako sposobu na bootstrapowanie nowych języków (i innych konsekwencji, ale to tutaj jest germańskie).

Może być konieczne dodanie -lc++ do LDFlags, Aby Golang / CGo rozpoznał potrzebę biblioteki standardowej.