将 C 结构转换为 Go 结构的好方法或推荐方法

Question

我正在使用 cgo 从 Go 开发库绑定。让我考虑如下的 C 结构和 Go 结构。

struct cons_t {
  size_t type;
  cons_t *car;
  cons_t *cdr;
};

cons_t* parse(const char *str);

这是 go 的结构

type Cons struct {
  type int;
  car *Cons;
  cdr *Cons;
}

为了实现如下Go功能，实现TranslateCCons2GoCons的更好方法是什么？

func Parse (str string) *Cons {
  str_ptr := C.CString(string);
  cons_ptr := C.parse(str_ptr);
  retCons := TranslateCCons2GoCons(cons_ptr);
  return retCons;
}

我的第一个答案如下。

/*#cgo
int getType(cons_t *cons) {
    return cons->type;
}
cons_t *getCar(cons_t *cons) {
  return cons->car;
}
cons_t *getCdr(cons_t *cons) {
  return cons->cdr;
}
*/

func TranslateCCons2GoCons (c *C.cons_t) Cons {
  type := C.getType(c);
  car := C.getCar(c);
  cdr := C.getCdr(c);
  // drop null termination for simplicity
  return Cons{type, TranslateCCons2GoCons(car), TranslateCCons2GoCons(cdr)};
}

还有更好的办法吗？

Answer 1

我建议不要使用访问器函数。您应该能够直接访问 C 结构体的字段，这将避免 Go -> C 函数调用开销（这很重要）。所以你可能会使用类似的东西：

func TranslateCCons2GoCons (c *C.cons_t) *Cons {
    if c == nil {
        return nil
    }
    return &Cons{
        type: int(c.type),
        car: TranslateCCons2GoCons(c.car),
        cdr: TranslateCCons2GoCons(c.cdr),
    }
}

另外，如果您分配一个 C 字符串 C.CString, ，你需要释放它。所以你的 Parse 函数应该类似于：

func Parse (str string) *Cons {
    str_ptr := C.CString(str)
    defer C.free(unsafe.Pointer(str_ptr)
    cons_ptr := C.parse(str_ptr)
    retCons := TranslateCCons2GoCons(cons_ptr)
    // FIXME: Do something to free cons_ptr here.  The Go runtime won't do it for you
    return retCons
}

Answer 2

你可以在 Go 中使用 C 结构（尽管如果 struct 持有一个 union 它变得有点复杂）。最简单的方法就是

type Cons struct {
    c C.cons_t
}

C 中的任何函数现在都只是 Go 中的传递

func Parse(s string) Cons {
    str := C.CString(s)
    // Warning: don't free this if this is stored in the C code
    defer C.free(unsafe.Pointer(str))
    return Cons{c: C.parse(str)}
}

这有其自身的开销，因为您必须对元素访问进行类型转换。那么之前的情况是怎样的 var c Cons{}; c.Type 就是现在

func (c Cons) Type() int {
    return int(c.c.type)
}

可以使用中间折衷方案将字段与 C 类型一起存储以方便访问

type Cons struct {
    type int
    c C.cons_t
}

func (c *Cons) SetType(t int) {
    c.type = t
    c.c.type = C.size_t(t)
}

func (c Cons) Type() int {
    return c.type
}

唯一真正的问题是，如果您经常调用 C 函数，这可能会在设置 Go 端字段时引入维护开销：

func (c *Cons) SomeFuncThatAltersType() {
    C.someFuncThatAltersType(&c.c)
    c.Type = int(c.c.type) // now we have to remember to do this
}