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ch2-04: 初稿完成

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@ -13,7 +13,7 @@
* [2.1. 你好, CGO!](ch2-cgo/ch2-01-hello-cgo.md) * [2.1. 你好, CGO!](ch2-cgo/ch2-01-hello-cgo.md)
* [2.2. 基础类型转换](ch2-cgo/ch2-02-cgo-types.md) * [2.2. 基础类型转换](ch2-cgo/ch2-02-cgo-types.md)
* [2.3. CGO编程基础](ch2-cgo/ch2-03-basic.md) * [2.3. CGO编程基础](ch2-cgo/ch2-03-basic.md)
* [2.4. CGO内存模型(Doing)](ch2-cgo/ch2-04-memory.md) * [2.4. CGO内存模型](ch2-cgo/ch2-04-memory.md)
* [2.5. C++类包装(TODO)](ch2-cgo/ch2-05-class.md) * [2.5. C++类包装(TODO)](ch2-cgo/ch2-05-class.md)
* [2.6. 命令行工具和构建参数(TODO)](ch2-cgo/ch2-06-build.md) * [2.6. 命令行工具和构建参数(TODO)](ch2-cgo/ch2-06-build.md)
* [2.7. 静态库和动态库(TODO)](ch2-cgo/ch2-07-dll.md) * [2.7. 静态库和动态库(TODO)](ch2-cgo/ch2-07-dll.md)

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@ -1,4 +1,4 @@
# 2.4. CGO内存模型(Doing) # 2.4. CGO内存模型
CGO是架接Go语言和C语言的桥梁它不仅仅在二进制接口层面实现互通同时要考虑两种语言的内存模型的差异。如果在CGO处理的跨语言函数调用时涉及指针的传递则可能会出现Go语言和C语言共享某一段内存的场景。我们知道C语言的内存在分配之后就是稳定的但是Go语言因为函数栈的动态伸缩可能导致栈中内存地址的移动。如果C语言持有的是移动之前的Go指针那么以旧指针访问Go对象时会导致程序崩溃。这是Go和C内存模型的最大差异。 CGO是架接Go语言和C语言的桥梁它不仅仅在二进制接口层面实现互通同时要考虑两种语言的内存模型的差异。如果在CGO处理的跨语言函数调用时涉及指针的传递则可能会出现Go语言和C语言共享某一段内存的场景。我们知道C语言的内存在分配之后就是稳定的但是Go语言因为函数栈的动态伸缩可能导致栈中内存地址的移动。如果C语言持有的是移动之前的Go指针那么以旧指针访问Go对象时会导致程序崩溃。这是Go和C内存模型的最大差异。
@ -118,4 +118,110 @@ pb := (*int16)(unsafe.Pointer(tmp))
## C长期持有Go指针对象 ## C长期持有Go指针对象
TODO 作为一个Go程序员在使用CGO时潜意识会认为总是Go调用C函数。其实CGO中C语言函数也可以回调Go语言实现的函数。特别是我们可以用Go语言写一个动态库导出C语言规范的接口给其它用户调用。当C语言函数调用Go语言函数的时候C语言函数就成了程序的调用方Go语言函数返回的Go对象内存的生命周期也就自然超出了Go语言运行时的管理。简言之我们不能在C语言函数中直接使用Go语言对象的内存。
虽然Go语言禁止在C语言函数中长期持有Go指针对象但是这种需求是切实存在的。如果需要在C语言中访问Go语言内存对象我们可以将Go语言内存对象在Go语言空间映射为一个int类型的id然后构建此id来间接访问和空着Go语言对象。
以下代码用于将Go对应映射为整数类型的ObjectId用完之后需要手工调用free方法释放该对象ID
```go
package main
import "sync"
type ObjectId int32
var refs struct {
sync.Mutex
objs map[ObjectId]interface{}
next ObjectId
}
func init() {
refs.Lock()
defer refs.Unlock()
refs.objs = make(map[ObjectId]interface{})
refs.next = 1000
}
func NewObjectId(obj interface{}) ObjectId {
refs.Lock()
defer refs.Unlock()
id := refs.next
refs.next++
refs.objs[id] = obj
return id
}
func (id ObjectId) IsNil() bool {
return id == 0
}
func (id ObjectId) Get() interface{} {
refs.Lock()
defer refs.Unlock()
return refs.objs[id]
}
func (id *ObjectId) Free() interface{} {
refs.Lock()
defer refs.Unlock()
obj := refs.objs[*id]
delete(refs.objs, *id)
*id = 0
return obj
}
```
我们通过一个map来管理Go语言对象和id对象的映射关系。其中NewObjectId用于创建一个和对象绑定的id而id对象的方法可用于解码出原始的Go对象也可以用于接触id和原始Go对象的绑定。
下面一组函以C接口规范导出可以被C语言函数调用
```go
package main
/*
export char* NewGoString(char* );
export void FreeGoString(char* );
export void PrintGoString(char* );
void printString(const char* s) {
char* gs = NewGoString(s);
PrintGoString(gs);
FreeGoString(gs);
}
*/
import "C"
//export NewGoString
func NewGoString(s *C.char) *C.char {
gs := C.GoString(s)
id := NewObjectId(gs)
return (*C.char)(unsafe.Pointer(uintptr(id)))
}
//export FreeGoString
func FreeGoString(p *C.char) {
id := ObjectId(uintptr(unsafe.Pointer(p)))
id.Free()
}
//export PrintGoString
func PrintGoString(s *C.char) {
id := ObjectId(uintptr(unsafe.Pointer(p)))
gs := id.Get().(string)
print(gs)
}
func main() {
C.printString("hello")
}
```
在printString函数中我们通过NewGoString创建一个对应的Go字符串对象返回的其实是一个ID不能直接使用。我们借助PrintGoString函数将id解析为Go语言字符串后打印。该字符串在C语言函数中完全跨越了Go语言的内存管理在PrintGoString调用前即时发生了栈伸缩导致的Go字符串地址发生变化也依然可以正常工作因为该字符串对应的id是稳定的在Go语言空间通过id解码得到的字符串也就是有效的。