Golangdll：使用Go编写动态链接库的高效方式

一、简介

Go语言是一种快速、可靠和现代化的编程语言，其具有自动垃圾收集功能、高效性和内置并发性。Golangdll工具是用于编写动态链接库（DLL）的Go语言工具。 Golangdll是一个可以创建和使用DLL的开源库，它扩展了Go标准库的功能。本文会详细介绍可使用Golangdll进行的DLL编程的各个方面。

二、创建简单的DLL

首先，我们需要让Golangdll库工作，确保已经完成了相应的安装，并遵循下列步骤:

编写Go文件
运行建造程序
将文件编译为DLL格式
在其他语言中使用DLL

以下是一个简单的例子，演示如何创建一个DLL，其中DLL的函数用于输出Hello World:

1. 编写Go文件

我们可以先创建一个名为hello.go的Go文件，然后输入以下内容：

package main

import "C"
import "fmt"

//export HelloWorld
func HelloWorld() {
    fmt.Println("Hello World")
}

func main() {}

2. 运行建造程序

接着我们运行下列命令:

go build -o hello.dll -buildmode=c-shared hello.go

上述命令会生成hello.dll文件。

3. 将文件编译为DLL格式

我们可以使用mingw-w64 工具链将该文件编译为DLL格式:

x86_64-w64-mingw32-gcc -shared -o hello.dll hello.def hello.lib hello.o

4. 在其他语言中使用DLL

我们可以将DLL导入到其他编程语言中使用，如C#或Python。例如，我们可以编写以下内容:

在C#中:

[DllImport("hello.dll")]
public static extern void HelloWorld();

在Python中:

from ctypes import *

hello = CDLL('./hello.dll')
hello.HelloWorld()

三、将Go代码嵌入C/C++程序中

我们还可以将Go代码编译成C/C++中的静态库，将其嵌入到现有程序中。当然，这需要主动与其他编程语言交互。

以下是一个演示如何在C/C++中嵌入Go库的例子：

1. 编写Go文件

首先，我们可以创建一个名为myfunc.go的Go文件，其中一个函数返回字符串 "Hello World!"：

package main

import "C"

import "unsafe"

//export MyFunc
func MyFunc() *C.char {
    return C.CString("Hello World!")
}

func main() {}

2. 构建Go源文件

其他程序可调用的Go函数必须通过CGO发出。为此，我们需要使用Go的“c-shared”模式来生成使用CGO作为导出符号的Go库。

我们使用以下命令将源文件构建为库文件：

go build -buildmode=c-shared -o myfunc.so myfunc.go

上述命令将为我们构建一个myfunc.so文件。

3. 构建C++的调用库

我们需要构建C++的调用库，使用各种构建工具和方式来创建。

以下是一个使用g++构建库的代码。

// main.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <stddef.h>
#include <dlfcn.h>

typedef const char* (*MyFuncFunc)();

int main(void)
{
    std::cout << "Calling Go library." << std::endl;

    void* handle = dlopen("./myfunc.so", RTLD_LAZY);

    if(handle)
    {
        MyFuncFunc myfunc = (MyFuncFunc)dlsym(handle, "MyFunc");
        if(myfunc)
        {
            std::string value;
            const char* pResult = myfunc();
            value.assign(pResult, strlen(pResult));
            std::cout << "MyFunc returned: " << value << std::endl;
        }

        dlclose(handle);
    }

    return 0;
}

上述代码使用dlopen加载myfunc.so库，使用dlsym获得MyFunc函数并在其上调用。myfunc函数调用Go MyFunc函数，该函数返回一个字符串指针，然后将该字符串赋给std :: string并输出。

四、Go在Windows平台上的DLL

在Windows平台上，Go编译器默认使用COFF格式而不是ELF格式导出符号。但是，这种格式仅限于微软构建工具链的调用。

我们不能将Go编译的DLL导入到其他语言中，因为它们无法识别COFF格式，需要使用PE格式。

Golangdll提供了一个名为go buildmode=c-shared的选项，可以使用Dynamic-Link Library（DLL）制作Go package。在Windows操作系统上，DLL可以使用MinGW和TDM-GCC等工具链编译。

以下是一个演示如何使用MinGW编译Go动态库的例子：

1. 编写Go文件

我们可以创建一个名为hello.go的Go文件，其中一个函数将返回 "Hello World"：

package main

import "C"
import "fmt"

//export HelloWorld
func HelloWorld() {
    fmt.Println("Hello World")
}

func main() {}

2. 最小化依赖关系

Go使用动态链接，因此我们需要将依赖关系最小化。

我们需要将Go的运行时链接为静态链接库。
不能在代码中使用和Go有关的动态链接库。

这两点都可以通过在构建时使用 -ldflags="-linkmode internal" 来完成。

3. 构建DLL

我们需要使用CGO_ENABLED=1，因为我们正在使用导出的C函数。

以下是一个构建动态库的命令：

CGO_ENABLED=1 go build -buildmode=c-shared -ldflags="-w -s -linkmode internal" -o hello.dll hello.go

上述命令将生成hello.dll文件。

4. 在C++中使用DLL

在C++代码中，我们将调用Windows API，以动态方式链接DLL并在其上调用HelloWorld函数。

以下是演示如何在C++中调用HelloWorld函数的示例：

#include "Windows.h"
#include <iostream>

int main()
{
    HMODULE hmod = LoadLibraryEx("hello.dll", NULL, 0);
    if (hmod != NULL)
    {
        typedef void(*FuncType)();
        FuncType hello = (FuncType)GetProcAddress(hmod, "HelloWorld");
        if (hello != NULL)
        {
            hello();
        }
        FreeLibrary(hmod);
    }
    return 0;
}

五、结论

使用Golangdll编写DLL可以方便地调用Go代码，并使Go更易于与其他编程语言交互。本文介绍了如何创建Go动态链接库以及如何将其嵌入到C/C++程序中。无论是在Linux还是Windows平台上，使用Golangdll都是一个高效的方式。