Go 部落格
C？Go？Cgo！
簡介
Cgo 讓 Go 封包得以呼叫 C 程式碼。cgo 會在給定具有某些特殊功能的 Go 原始碼檔案後，輸出可結合在單一 Go 封包中的 Go 和 C 檔案。
首先用一個範例說明，這裡有一個 Go 封包提供了兩個函式，分別是 Random 和 Seed，包裝了 C 的 random 和 srandom 函式。
package rand
/*
#include <stdlib.h>
*/
import "C"
func Random() int {
return int(C.random())
}
func Seed(i int) {
C.srandom(C.uint(i))
}
讓我們從匯入陳述開始，看看這裡發生了什麼事。
rand 封包匯入了 "C"，但你會發現標準 Go 函式庫中沒有這個封包。這是因為 C 是「偽封包」，一個特殊名稱，cgo 會將它解釋為 C 的名稱空間。
rand 封包包含四個對 C 封包的參考：針對 C.random 和 C.srandom 的呼叫、轉換 C.uint(i)，以及 import 陳述。
Random 函式呼叫標準 C 函式庫的 random 函式並傳回結果。在 C 中，random 傳回 C 類型的 long 值，而 cgo 將此表示為 C.long 類型。必須先將其轉換為 Go 類型，才能由封包外的 Go 程式碼使用，請使用一般的 Go 類型的轉換
func Random() int {
return int(C.random())
}
以下是使用暫時變數的等價函式，以更明確地說明類型轉換
func Random() int {
var r C.long = C.random()
return int(r)
}
Seed 涵式以某種方式執行相反的動作。它採用一般 Go int，將其轉換為 C unsigned int 類型，並傳遞給 C 函式 srandom。
func Seed(i int) {
C.srandom(C.uint(i))
}
請注意，cgo 將 unsigned int 類型認識為 C.uint；請參閱 cgo 文件 以取得這些數字類型名稱的完整清單。
我們尚未檢查此範例的一個細節是 import 陳述式上方的註解。
/*
#include <stdlib.h>
*/
import "C"
Cgo 會辨識此註解。任何以空格字元後接 #cgo 開頭的行都會移除；這些會變為 cgo 的指令。編譯封包的 C 部分時，會將剩餘行當作標頭。在這個情況下，那些行只有一個 #include 陳述式，但它們幾乎可以是任何 C 程式碼。#cgo 指令用於在建置封包的 C 部分時，提供給編譯器和連結器的旗標。
有一個限制：如果您的程式使用任何 //export 指令，則註解中的 C 程式碼只能包含宣告（extern int f();），而不能包含定義（int f() { return 1; }）。您可以使用 //export 指令讓 Go 函式能夠讓 C 程式碼存取。
#cgo 及 //export 指令記載於 cgo 文件 中。
字串和其他項目
與 Go 不同的是，C 沒有明確的字串類型。C 中的字串由以 0 結尾的 char 陣列表示。
Go 和 C 字串之間的轉換採用 C.CString、C.GoString 及 C.GoStringN 函式。這些轉換會複製字串資料。
接下來的範例實作一個 Print 函式，使用 C 的 stdio 函式庫中的 fputs 函式將字串寫入標準輸出
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))
}
由 C 程式碼進行的記憶體配置並非 Go 的記憶體管理員所知。當您使用 C.CString（或任何 C 記憶體配置）建立 C 字串時，您必須記得在完成使用後呼叫 C.free，釋放記憶體。
呼叫 C.CString 會傳回一個指針來指向 char 陣列的開頭，所以在函式結束之前，我們會將它轉換成一個 unsafe.Pointer，並使用 C.free 釋放記憶體配置。cgo 程式中的一個常見慣用語是在配置之後立即 defer 釋放（特別是在後面的程式碼複雜到不只是一個函式呼叫時），就像以下重新編寫的 Print
func Print(s string) {
cs := C.CString(s)
defer C.free(unsafe.Pointer(cs))
C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout))
}
建立 cgo 套件
要建立 cgo 套件，只要像平常一樣使用 go build 或 go install 即可。go 工具會辨識特殊的 "C" 匯入，並自動為那些檔案使用 cgo。
更多 cgo 資源
cgo 指令 文件提供了關於 C 偽套件和建置程序的更多詳細資訊。Go 樹狀結構中的 cgo 範例 展示了更進階的概念。
最後，如果你很想知道這一切是如何在內部運作的，可以看看執行時期套件中的 cgocall.go 的簡介說明。