Golang 的靜態(tài)編譯

Go 語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言的一個(gè)很大的區(qū)別是， Go 語(yǔ)言只靜態(tài)編譯，做個(gè)測(cè)試：

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一方面是 Go 語(yǔ)言編譯后的可執(zhí)行文件大小比 C 語(yǔ)言的大很多，

另一方面是 C 語(yǔ)言的可執(zhí)行文件需要依賴 glibc 動(dòng)態(tài)庫(kù)，

用 ldd 命令可以看出來(lái)：

或者直接刪除 glibc 動(dòng)態(tài)庫(kù)， C 可執(zhí)行程序報(bào)錯(cuò)，而 Go 的還能運(yùn)行：

這時(shí)候只有內(nèi)部命令可以運(yùn)行，外部命令，包括 ln 甚至最常用的 ls 命令也不能運(yùn)行了：

設(shè)置好 LD_PRELOAD 環(huán)境變量之后， ln 命令可以運(yùn)行，但是 sudo 仍然不能運(yùn)行

只能靠 root 用戶來(lái)重新創(chuàng)建軟連接了：

所以用 sudo 來(lái) rm 文件要小心，還是用 root 比較好。如果沒(méi)有預(yù)先留一個(gè)打開(kāi)的 root 終端，登錄都登不進(jìn)去。

如何在golang 中調(diào)用c的靜態(tài)庫(kù)或者動(dòng)態(tài)庫(kù)

Cgo 使得Go程序能夠調(diào)用C代碼. cgo讀入一個(gè)用特別的格式寫(xiě)的Go語(yǔ)言源文件, 輸出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go語(yǔ)言的程序包中.

舉例說(shuō)明一下. 下面是一個(gè)Go語(yǔ)言包, 包含了兩個(gè)函數(shù) -- Random 和 Seed -- 是C語(yǔ)言庫(kù)中random和srandom函數(shù)的馬甲.

package rand

/*

#include stdlib.h

*/ import "C" func Random() int { return int(C.random()) } func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }

我們來(lái)看一下這里都有什么內(nèi)容. 開(kāi)始是一個(gè)包的導(dǎo)入語(yǔ)句.

rand包導(dǎo)入了"C"包, 但你會(huì)發(fā)現(xiàn)在Go的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里沒(méi)有這個(gè)包. 那是因?yàn)镃是一個(gè)"偽包", 一個(gè)為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個(gè)引用.

rand 包包含4個(gè)到C包的引用: 調(diào)用 C.random和C.srandom, 類型轉(zhuǎn)換 C.uint(i)還有引用語(yǔ)句.

Random函數(shù)調(diào)用libc中的random函數(shù), 然后回返結(jié)果. 在C中, random返回一個(gè)C類型的長(zhǎng)整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個(gè)值必需轉(zhuǎn)換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個(gè)常見(jiàn)的Go類型轉(zhuǎn)換:

func Random() int { return int(C.random()) }

這是一個(gè)等價(jià)的函數(shù), 使用了一個(gè)臨時(shí)變量來(lái)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換:

func Random() int { var r C.long = C.random() return int(r) }

Seed函數(shù)則相反. 它接受一個(gè)Go語(yǔ)言的int類型, 轉(zhuǎn)換成C語(yǔ)言的unsigned int類型, 然后傳遞給C的srandom函數(shù).

func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }

需要注意的是, cgo中的unsigned int類型寫(xiě)為C.uint; cgo的文檔中有完整的類型列表.

這個(gè)例子中還有一個(gè)細(xì)節(jié)我們沒(méi)有說(shuō)到, 那就是導(dǎo)入語(yǔ)句上面的注釋.

/*

#include stdlib.h

*/ import "C"

Cgo可以識(shí)別這個(gè)注釋, 并在編譯C語(yǔ)言程序的時(shí)候?qū)⑺?dāng)作一個(gè)頭文件來(lái)處理. 在這個(gè)例子中, 它只是一個(gè)include語(yǔ)句, 然而其實(shí)它可以是使用有效的C語(yǔ)言代碼. 這個(gè)注釋必需緊靠在import "C"這個(gè)語(yǔ)句的上面, 不能有空行, 就像是文檔注釋一樣.

Strings and things

與Go語(yǔ)言不同, C語(yǔ)言中沒(méi)有顯式的字符串類型. 字符串在C語(yǔ)言中是一個(gè)以0結(jié)尾的字符數(shù)組.

Go和C語(yǔ)言中的字符串轉(zhuǎn)換是通過(guò)C.CString, C.GoString,和C.GoStringN這些函數(shù)進(jìn)行的. 這些轉(zhuǎn)換將得到字符串類型的一個(gè)副本.

下一個(gè)例子是實(shí)現(xiàn)一個(gè)Print函數(shù), 它使用C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的fputs函數(shù)把一個(gè)字符串寫(xiě)到標(biāo)準(zhǔn)輸出上:

package print // #include stdio.h // #include stdlib.h import "C" import "unsafe" func Print(s string) { cs := C.CString(s) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) C.free(unsafe.Pointer(cs)) }

在C程序中進(jìn)行的內(nèi)存分配是不能被Go語(yǔ)言的內(nèi)存管理器感知的. 當(dāng)你使用C.CString創(chuàng)建一個(gè)C字符串時(shí)(或者其它類型的C語(yǔ)言內(nèi)存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來(lái)釋放它.

調(diào)用C.CString將返回一個(gè)指向字符數(shù)組開(kāi)始處的指錯(cuò), 所以在函數(shù)退出前我們把它轉(zhuǎn)換成一個(gè)unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價(jià)的東西), 使用C.free來(lái)釋放分配的內(nèi)存. 一個(gè)慣用法是在分配內(nèi)存后緊跟一個(gè)defer(特別是當(dāng)這段代碼比較復(fù)雜的時(shí)候), 這樣我們就有了下面這個(gè)Print函數(shù):

func Print(s string) { cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }

構(gòu)建 cgo 包

如果你使用goinstall, 構(gòu)建cgo包就比較容易了, 只要調(diào)用像平常一樣使用goinstall命令, 它就能自動(dòng)識(shí)別這個(gè)特殊的import "C", 然后自動(dòng)使用cgo來(lái)編譯這些文件.

如果你想使用Go的Makefiles來(lái)構(gòu)建, 那在CGOFILES變量中列出那些要用cgo處理的文件, 就像GOFILES變量包含一般的Go源文件一樣.

rand包的Makefile可以寫(xiě)成下面這樣:

include $(GOROOT)/src/Make.inc

TARG=goblog/rand

CGOFILES=\ rand.go\ include $(GOROOT)/src/Make.pkg

然后輸入gomake開(kāi)始構(gòu)建.

更多 cgo 的資源

cgo的文檔中包含了關(guān)于C偽包的更多詳細(xì)的說(shuō)明, 以及構(gòu)建過(guò)程. Go代碼樹(shù)中的cgo的例子給出了更多更高級(jí)的用法.

一個(gè)簡(jiǎn)單而又符合Go慣用法的基于cgo的包是Russ Cox寫(xiě)的gosqlite. 而Go語(yǔ)言的網(wǎng)站上也列出了更多的的cgo包.

最后, 如果你對(duì)于cgo的內(nèi)部是怎么運(yùn)作這個(gè)事情感到好奇的話, 去看看運(yùn)行時(shí)包的cgocall.c文件的注釋吧.

現(xiàn)在go可以靜態(tài)編譯一個(gè)程序么

第一步：all.bash

% cd $GOROOT/src

% ./all.bash

第一步有些突兀，因?yàn)?all.bash 僅僅調(diào)用了其它兩個(gè) shell 腳本；make.bash 和 run.bash。如果你在使用 Windows 或 Plan 9，過(guò)程是一樣的，只是腳本擴(kuò)展名變成了.bat 或.rc。對(duì)于本文中的其它腳本，請(qǐng)根據(jù)你的系統(tǒng)適當(dāng)改動(dòng)。

第二步：make.bash

. ./make.bash --no-banner

main.bash 來(lái)源于 all.bash，因此調(diào)用退出將正確終止便宜進(jìn)程。main.bash 有三個(gè)主要工作，第一個(gè)是驗(yàn)證編譯 Go 的環(huán)境是否完整。完整性檢查在過(guò)去幾年中建立，它通常嘗試避免使用已知的破損工具或必然失敗的環(huán)境進(jìn)行編譯。

第三步. cmd/dist

gcc -O2 -Wall -Werror -ggdb -o cmd/dist/dist -Icmd/dist cmd/dist/*.c

一旦可用性檢查完畢，make.bash 將編譯產(chǎn)生 cmd/dist,cmd/dist取代了之前存在于Go 1 之前的Makefile 編譯系統(tǒng)。cmd/dist用來(lái)管理少量的pkg/runtime的代碼生成。cmd/dist 是C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，能夠充分利用系統(tǒng)C編譯器和頭文件來(lái)處理大部分主機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的檢測(cè)。cmd/dist通常用來(lái)檢測(cè)主機(jī)的操作系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu),即環(huán)境變量$GOHOSTOS和$GOHOSTARCH .如果是交叉編譯的話，變量 $GOOS和$GOARCH可能會(huì)由于你的設(shè)置而不同。事實(shí)上,Go 通常用作跨平臺(tái)編譯器，只不過(guò)多數(shù)情況下，主機(jī)和目標(biāo)系統(tǒng)一致而已。接下來(lái)，make.bash 調(diào)用cmd/dist 的引導(dǎo)參數(shù)的支持庫(kù)、 lib9、 libbio 和 libmach，使用編譯器套件，然后用自己的編譯器進(jìn)行編譯。這些工具也是用 C 語(yǔ)言寫(xiě)的中，但是由系統(tǒng) C 編譯器編譯產(chǎn)生。

echo "# Building compilers and Go bootstrap tool for host, $GOHOSTOS/$GOHOSTARCH."

buildall="-a"

if [ "$1" = "--no-clean" ]; then

buildall=""

fi

./cmd/dist/dist bootstrap $buildall -v # builds go_bootstrap

使用的編譯器套件 cmd/dist 編譯產(chǎn)生一個(gè)版本的gotool，go_bootstrap。但go_bootstrap并不是完整得gotool，比方說(shuō) pkg/net 就是孤立的，避免了依賴于 cgo。要編譯的文件的列表以及它們的依賴項(xiàng)，是由cmd/dist編譯的 ，所以十分謹(jǐn)慎地避免引入新的生成依賴項(xiàng) 到 cmd/go。

第四步：go_bootstrap

現(xiàn)在， go_bootstrap 編譯完成了，make.bash 的最后一部就是使用 go_bootstrap 完成 Go 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的編譯，包括整套 gotool 的替換版。

echo "# Building packages and commands for $GOOS/$GOARCH."

"$GOTOOLDIR"/go_bootstrap install -gcflags "$GO_GCFLAGS" \

-ldflags "$GO_LDFLAGS" -v std

第五步：run.bash

現(xiàn)在，make.bash 完成了，運(yùn)行回到了 all.bash，它將引用 run.bash。run.bash 的工作是編譯和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，運(yùn)行時(shí)以及語(yǔ)言測(cè)試套件。

bash run.bash --no-rebuild

使用 --no-rebuild 標(biāo)識(shí)是因?yàn)?make.bash 和 run.bash 可能都調(diào)用了 go install -a std，這樣可以避免重復(fù)，--no-rebuild 跳過(guò)了第二個(gè) go install。

# allow all.bash to avoid double-build of everything

rebuild=true

if [ "$1" = "--no-rebuild" ]; then

shift

else

echo '# Building packages and commands.'

time go install -a -v std

echo

fi

第六步：go test -a std

echo '# Testing packages.'

time go test std -short -timeout=$(expr 120 \* $timeout_scale)s

echo

下一步 run.bash z則是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的所有包進(jìn)行單元測(cè)試，這是使用 testing 包編寫(xiě)的。由于 $GOPATH 和 $GOROOT 中的代碼存在于同一個(gè)命名空間中，我們不能使用 go test，這可能會(huì)測(cè)試 $GOPATH 中的所有包，所以將創(chuàng)建別名std來(lái)標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的包。由于有些測(cè)試需要很長(zhǎng)時(shí)間，或耗用大量?jī)?nèi)存，測(cè)試將會(huì)通過(guò) -short 標(biāo)識(shí)將其過(guò)濾。

第七步 runtime 和 cgo 測(cè)試

run.bash的下一節(jié)將運(yùn)行大量對(duì)cgo支持的平臺(tái)測(cè)試，運(yùn)行一些季春測(cè)試，編譯 Go 附帶的一些雜項(xiàng)程序。隨著時(shí)間的推移，這份雜項(xiàng)程序列表已經(jīng)變長(zhǎng)了，當(dāng)它們發(fā)現(xiàn)自己并不包含在編譯過(guò)程中時(shí)，沉默將不可避免的被打破。

第八步： go run test

(xcd ../test

unset GOMAXPROCS

time go run run.go

) || exit $?

run.bash的倒數(shù)第二步調(diào)用了$GOROOT目錄下test文件夾中的編譯器和運(yùn)行時(shí)測(cè)試。這其中有描述編譯器和運(yùn)行時(shí)本身的低層級(jí)測(cè)試。而子目錄 test/bugs 及 test/fixedbugs 中的測(cè)試對(duì)已知問(wèn)題和已解決問(wèn)題進(jìn)行特別的測(cè)試。所有測(cè)試的測(cè)試驅(qū)動(dòng)器是 $GOROOT/test/run.go，該程序很小，它調(diào)用test文件夾中的每個(gè).go 文件。有些 .go 文件在首行上描述了預(yù)期的運(yùn)行結(jié)果，例如，程序失敗或是放出特定的輸出隊(duì)列。

第九步go tool api

echo '# Checking API compatibility.'

go tool api -c $GOROOT/api/go1.txt,$GOROOT/api/go1.1.txt \

-next $GOROOT/api/next.txt -except $GOROOT/api/except.txt

run.bash的最后一部將調(diào)用API工具，API工具的作用是執(zhí)行 Go 1 約定；導(dǎo)出的符號(hào)，常數(shù)，函數(shù)，變量，類型和方法組成2012年確認(rèn)的 Go 1 API。Go 1 寫(xiě)在 api/go1.txt 文件，而 Go 1.1 則寫(xiě)在 api/go1.1.txt文件中。另一個(gè)額外的文件，api/next.txt 描述了G 1.1自后添加到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和運(yùn)行時(shí)中的符號(hào)。當(dāng) Go 1.2 發(fā)布時(shí)，這個(gè)文件將會(huì)成為 Go 1.2 的約定，另一個(gè)新的 next.txt 文件也將被創(chuàng)建。這里還有一個(gè)小文件，except.txt，它包括 Go 1 約定中被批準(zhǔn)的擴(kuò)展。對(duì)文件的增添總是小心翼翼的。

標(biāo)題名稱：go語(yǔ)言編譯為靜態(tài)鏈接庫(kù) go調(diào)用c靜態(tài)庫(kù)
網(wǎng)頁(yè)鏈接：http://chinadenli.net/article38/hhgcsp.html

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