Golang使用CGO與Plugin技術(shù)運(yùn)行加載C動(dòng)態(tài)庫(kù)
文章簡(jiǎn)介
本文介紹一種 Golang 程序在運(yùn)行時(shí)加載 C 動(dòng)態(tài)庫(kù)的技術(shù),跳過了 Golang 項(xiàng)目編譯階段需要鏈接 C 動(dòng)態(tài)庫(kù)的過程,提高了 Golang 項(xiàng)目開發(fā)部署的靈活性。
技術(shù)背景
Golang 程序調(diào)用 OpenCC 動(dòng)態(tài)庫(kù)的函數(shù),執(zhí)行文本繁體轉(zhuǎn)簡(jiǎn)體操作。 需要在編譯時(shí)不鏈接動(dòng)態(tài)庫(kù),只在程序運(yùn)行時(shí)加載 OpenCC 動(dòng)態(tài)庫(kù)。
OpenCC 庫(kù)是使用 C++ 編寫的繁簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)換程序,提供 C 語(yǔ)言 API 接口。 開源項(xiàng)目地址
CGO 技術(shù)是讓 Golang 語(yǔ)言使用 C 語(yǔ)言代碼的一種方式,可以在 Golang 程序編譯的時(shí)候鏈接 C 動(dòng)態(tài)庫(kù)。C 語(yǔ)言經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,有豐富的開源項(xiàng)目。在 Golang 生態(tài)還不是很完善的情況下,我們經(jīng)常需要使用一些成熟的C開源項(xiàng)目。
Plugin 是 Golang 1.8 版本引入了一個(gè)新的插件系統(tǒng),允許程序員使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)構(gòu)建松散耦合的模塊化程序,在程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載和綁定。
本文循序漸進(jìn)地講解 2 種解決方案:
- 解決方案 1:使用 CGO 技術(shù),編譯時(shí)綁定 OpenCC 的接口。
- 解決方案 2:引入 Plugin 技術(shù),程序運(yùn)行時(shí)加載動(dòng)態(tài)庫(kù)。
解決方案1
方案 1 是最初的解決方案,使用 CGO 技術(shù),在編譯的時(shí)候綁定 OpenCC 的接口。
Golang -> CGO -> libopencc.so
編寫CGO接口定義文件:
// opencc.h #include <stdlib.h> void* Opencc_New(const char *configFile); void* Opencc_Delete(void *id); const char *Opencc_Convert(void *id, const char *input); void Opencc_Free_String(char *p);
// opencc.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "opencc/src/opencc.h"
const char *Convert(const char *input, const char *config) {
if(strlen(config) > 16) {
return 0;
}
char configFile[256] = "/usr/share/opencc/";
strcat(configFile, config);
strcat(configFile, ".json");
opencc_t p = opencc_open(configFile);
char *out = opencc_convert_utf8(p, input, strlen(input));
out[strlen(input)] = '\0';
opencc_close(p);
return out;
}
void Convert_free_string(char *p) {
opencc_convert_utf8_free(p);
}
void* Opencc_New(const char *configFile) {
return opencc_open(configFile);
}
void Opencc_Delete(void *id) {
opencc_close(id);
}
const char *Opencc_Convert(void *id, const char *input) {
char *output = opencc_convert_utf8(id, input, strlen(input));
output[strlen(input)] = '\0';
return output;
}
void Opencc_Free_String(char *p) {
opencc_convert_utf8_free(p);
}// opencc.go
package opencc
import "unsafe"
// #cgo LDFLAGS: -L${SRCDIR}/output/lib -lopencc
// #include "opencc.h"
import "C"
func NewConverter(config string) unsafe.Pointer {
return C.Opencc_New(C.CString(config))
}
func Convert(p unsafe.Pointer, input string) string {
inputChars := C.CString(input)
outputChars := C.Opencc_Convert(p, inputChars)
defer C.Opencc_Free_String(inputChars)
defer C.Opencc_Free_String(outputChars)
result := C.GoString(outputChars)
return result
}
func Close(p unsafe.Pointer) {
C.Opencc_Delete(p)
}
func ConvertOneTime(input string, config string) string {
p := NewConverter(config)
defer Close(p)
return Convert(p, input)
}
func ConvertAsync(input string, config string, callback func(output string)) {
go func() {
callback(ConvertOneTime(input, config))
}()
}// test.go 調(diào)用OpenCC動(dòng)態(tài)庫(kù)的函數(shù)。
package main
import "fmt"
import "your/repository/go-opencc"
const (
input = "中國(guó)鼠標(biāo)軟件打印機(jī)"
config_s2t = "/usr/share/opencc/s2t.json"
config_t2s = "/usr/share/opencc/t2s.json"
)
func main() {
fmt.Println("Test Converter class:")
c := opencc.NewConverter(config_s2t)
defer c.Close()
output := c.Convert(input)
fmt.Println(output)
fmt.Println("Test Convert function:")
s := opencc.Convert(input, config_s2t)
fmt.Println(s)
fmt.Println(opencc.Convert(s, config_t2s))
fmt.Println("Test ConvertAsync function:")
retChan := make(chan string)
opencc.ConvertAsync(input, config_s2t, func(output string) {
retChan <- output
})
fmt.Println(<- retChan)
}方案 1,可以正確鏈接 libopencc.so 文件,并成功執(zhí)行 Convert 函數(shù)進(jìn)行繁簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)換。 但是有個(gè)問題,該方案在 Mac 系統(tǒng)上不容易進(jìn)行編譯,需要在 Mac 系統(tǒng)里安裝 OpenCC 項(xiàng)目。假如調(diào)用 OpenCC 的項(xiàng)目有 10 人共同開發(fā),就需要在 10 人的 Mac 電腦上進(jìn)行編譯,開發(fā)協(xié)作困難,不方便部署。
解決方案2
引入 Plugin 技術(shù),程序運(yùn)行時(shí)加載動(dòng)態(tài)庫(kù)。
Golang -> Plugin -> libgo_opencc.so -> CGO -> libopencc.so
編寫 Plugin 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。
// opencc_lib.go
package main
import (
"unsafe"
opencc "your/repository/go-opencc"
)
type openccConverter string
// NewConverter 創(chuàng)建Converter
func (s openccConverter) NewConverter(config string) unsafe.Pointer {
return opencc.NewConverter(config)
}
// Convert 轉(zhuǎn)換函數(shù)
func (s openccConverter) Convert(p unsafe.Pointer, input string) string {
return opencc.Convert(p, input)
}
// Close 釋放Converter占用的內(nèi)存資源(不再使用Converter了)
func (s openccConverter) Close(p unsafe.Pointer) {
opencc.Close(p)
}
// ConvertOneTime 轉(zhuǎn)換函數(shù)(轉(zhuǎn)換一次,該函數(shù)每次調(diào)用都會(huì)加載配置文件,有性能影響)
func (s openccConverter) ConvertOneTime(input string, config string) string {
return opencc.ConvertOneTime(input, config)
}
// OpenccConverter export symble
var OpenccConverter openccConverter編譯動(dòng)態(tài)庫(kù) build.sh 創(chuàng)建 output 目錄,編譯生成 ./output/lib/libgo_opencc.so 動(dòng)態(tài)庫(kù)。
#!/bin/bash mkdir -p output cd opencc ./build.sh cd .. cp -rf opencc/output/* ./output go build -buildmode=plugin -o ./output/lib/libgo_opencc.so ./lib/opencc_lib.go
使用 Plugin 加載 libgo_opencc.so,調(diào)用 OpenCC 的函數(shù)。
package main
import (
"os"
"plugin"
"testing"
"unsafe"
"fmt"
)
// 實(shí)現(xiàn) opencc_lib.go 的接口
type OpenccConverter interface {
NewConverter(config string) unsafe.Pointer
Convert(p unsafe.Pointer, input string) string
Close(p unsafe.Pointer)
ConvertOneTime(input string, config string) string
}
func TestOpenccSo(t *testing.T) {
openccPlugin, pluginErr := plugin.Open("/your/path/to/go-opencc/output/lib/libgo_opencc.so")
if pluginErr != nil {
panic(pluginErr)
}
symbol, cerr := openccPlugin.Lookup("OpenccConverter")
if cerr != nil {
fmt.Errorf("%+v", cerr)
os.Exit(1)
}
plug, ok := symbol.(OpenccConverter)
if !ok {
fmt.Errorf("unexpected type from module symbol")
os.Exit(1)
}
config := "/usr/share/opencc/hk2s.json"
pointer := plug.NewConverter(config)
defer plug.Close(pointer)
input := "傳統(tǒng)漢字"
output := plug.Convert(pointer, input)
fmt.Printf("output: %s", output)
}
// 運(yùn)行測(cè)試 TestOpenccSo,輸出 “傳統(tǒng)漢字”。方案 2,實(shí)現(xiàn)了在程序運(yùn)行時(shí)通過 Plugin 技術(shù)加載 libgo_opencc.so 動(dòng)態(tài)庫(kù),再由 libgo_opencc.so 鏈接到 libopencc.so,即可在 Mac、Linux 系統(tǒng)上編譯 Golang 程序,無需每臺(tái)開發(fā)機(jī)都部署 OpenCC 項(xiàng)目。最終發(fā)布到生產(chǎn)環(huán)境時(shí),由編譯打包平臺(tái)將 libgo_opencc.so 和 libopencc.so 一起打包發(fā)布。
到此這篇關(guān)于Golang使用CGO與Plugin技術(shù)運(yùn)行加載C動(dòng)態(tài)庫(kù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go加載C動(dòng)態(tài)庫(kù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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