go語言靜態(tài)文件 go靜態(tài)編譯

如何在golang 中調(diào)用c的靜態(tài)庫或者動態(tài)庫

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

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舉例說明一下. 下面是一個Go語言包, 包含了兩個函數(shù) -- Random 和 Seed -- 是C語言庫中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)) }

我們來看一下這里都有什么內(nèi)容. 開始是一個包的導(dǎo)入語句.

rand包導(dǎo)入了"C"包, 但你會發(fā)現(xiàn)在Go的標準庫里沒有這個包. 那是因為C是一個"偽包", 一個為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個引用.

rand 包包含4個到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C類型的長整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個值必需轉(zhuǎn)換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個常見的Go類型轉(zhuǎn)換:

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

這是一個等價的函數(shù), 使用了一個臨時變量來進行類型轉(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Go語言的int類型, 轉(zhuǎn)換成C語言的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類型寫為C.uint; cgo的文檔中有完整的類型列表.

這個例子中還有一個細節(jié)我們沒有說到, 那就是導(dǎo)入語句上面的注釋.

/*

#include stdlib.h

*/ import "C"

Cgo可以識別這個注釋, 并在編譯C語言程序的時候?qū)⑺斪饕粋€頭文件來處理. 在這個例子中, 它只是一個include語句, 然而其實它可以是使用有效的C語言代碼. 這個注釋必需緊靠在import "C"這個語句的上面, 不能有空行, 就像是文檔注釋一樣.

Strings and things

與Go語言不同, C語言中沒有顯式的字符串類型. 字符串在C語言中是一個以0結(jié)尾的字符數(shù)組.

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

下一個例子是實現(xiàn)一個Print函數(shù), 它使用C標準庫中的fputs函數(shù)把一個字符串寫到標準輸出上:

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程序中進行的內(nèi)存分配是不能被Go語言的內(nèi)存管理器感知的. 當你使用C.CString創(chuàng)建一個C字符串時(或者其它類型的C語言內(nèi)存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來釋放它.

調(diào)用C.CString將返回一個指向字符數(shù)組開始處的指錯, 所以在函數(shù)退出前我們把它轉(zhuǎn)換成一個unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價的東西), 使用C.free來釋放分配的內(nèi)存. 一個慣用法是在分配內(nèi)存后緊跟一個defer(特別是當這段代碼比較復(fù)雜的時候), 這樣我們就有了下面這個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, 它就能自動識別這個特殊的import "C", 然后自動使用cgo來編譯這些文件.

如果你想使用Go的Makefiles來構(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偽包的更多詳細的說明, 以及構(gòu)建過程. Go代碼樹中的cgo的例子給出了更多更高級的用法.

一個簡單而又符合Go慣用法的基于cgo的包是Russ Cox寫的gosqlite. 而Go語言的網(wǎng)站上也列出了更多的的cgo包.

最后, 如果你對于cgo的內(nèi)部是怎么運作這個事情感到好奇的話, 去看看運行時包的cgocall.c文件的注釋吧.

Golang項目部署3，容器部署

容器部署即使用 docker 化部署 golang 應(yīng)用程序，這是在云服務(wù)時代最流行的部署方式，也是最推薦的部署方式。

跨平臺交叉編譯是 golang 的特點之一，可以非常方便地編譯出我們需要的目標服務(wù)器平臺的版本，而且是靜態(tài)編譯，非常容易地解決了運行依賴問題。

使用以下指令可以靜態(tài)編譯 Linux 平臺 amd64 架構(gòu)的可執(zhí)行文件：

生成的 main 便是我們靜態(tài)編譯的，可部署于 Linux amd64 上的可執(zhí)行文件。

我們需要將該可執(zhí)行文件 main 編譯生成 docker 鏡像，以便于分發(fā)及部署。 Golang 的運行環(huán)境推薦使用 alpine 基礎(chǔ)系統(tǒng)鏡像，編譯出的容器鏡像約為 20MB 左右。

一個參考的 Dockerfile 文件如下：

其中，我們的基礎(chǔ)鏡像使用了 loads/alpine:3.8 ，中國國內(nèi)的用戶推薦使用該基礎(chǔ)鏡像，基礎(chǔ)鏡像的 Dockerfile 地址： ，倉庫地址：

隨后使用 " docker build -t main . " 指令編譯生成名為 main 的 docker 鏡像。

需要注意的是，在某些項目的架構(gòu)設(shè)計中， 靜態(tài)文件 和 配置文件 可能不會隨著鏡像進行編譯發(fā)布，而是分開進行管理和發(fā)布。

例如，使用 MVVM 模式的項目中(例如使用 vue 框架)，往往是前后端非常獨立的，因此在鏡像中往往并不會包含 public 目錄。而使用了 配置管理中心 (例如使用 consul / etcd / zookeeper )的項目中，也往往并不需要 config 目錄。

因此對于以上示例的 Dockerfile 的使用，僅作參考，根據(jù)實際情況請進行必要的調(diào)整。

使用以下指令可直接運行剛才編譯成的鏡像：

容器的分發(fā)可以使用 docker 官方的平臺： ，國內(nèi)也可以考慮使用阿里云： 。

在企業(yè)級生產(chǎn)環(huán)境中， docker 容器往往需要結(jié)合 kubernetes 或者 docker swarm 容器編排工具一起使用。

容器編排涉及到的內(nèi)容比較多，感興趣的同學(xué)可以參考以下資料：

go語言到底有什么好處

1. 部署簡單

Go

編譯生成的是一個靜態(tài)可執(zhí)行文件，除了glibc外沒有其他外部依賴。這讓部署變得異常方便：目標機器上只需要一個基礎(chǔ)的系統(tǒng)和必要的管理、監(jiān)控工具，完全不需要操心應(yīng)用所需的各種包、庫的依賴關(guān)系，大大減輕了維護的負擔(dān)。

2. 并發(fā)性好

Goroutine和channel使得編寫高并發(fā)的服務(wù)端軟件變得相當容易，很多情況下完全不需要考慮鎖機制以及由此帶來的各種問題。單個Go應(yīng)用也能有效的利用多個CPU核，并行執(zhí)行的性能好。

3. 良好的語言設(shè)計

從學(xué)術(shù)的角度講Go語言其實非常平庸，不支持許多高級的語言特性;但從工程的角度講，Go的設(shè)計是非常優(yōu)秀的：規(guī)范足夠簡單靈活，有其他語言基礎(chǔ)的程序員都能迅速上手。更重要的是

Go 自帶完善的工具鏈，大大提高了團隊協(xié)作的一致性。

4. 執(zhí)行性能好

雖然不如 C 和 Java，但相比于其他編程語言，其執(zhí)行性能還是很好的，適合編寫一些瓶頸業(yè)務(wù)，內(nèi)存占用也非常省。

golang map源碼淺析

golang 中 map的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)為： 哈希表 + 鏈表。 其中鏈表，作用是當發(fā)生hash沖突時，拉鏈法生成的結(jié)點。

可以看到， []bmap 是一個hash table， 每一個 bmap是我們常說的“桶”。 經(jīng)過hash 函數(shù)計算出來相同的hash值， 放到相同的桶中。 一個 bmap中可以存放 8個 元素， 如果多出8個，則生成新的結(jié)點，尾接到隊尾。

以上是只是靜態(tài)文件 src/runtime/map.go 中的定義。 實際上編譯期間會給它加料 ，動態(tài)地創(chuàng)建一個新的結(jié)構(gòu)：

上圖就是 bmap的內(nèi)存模型， HOB Hash 指的就是 top hash。 注意到 key 和 value 是各自放在一起的，并不是 key/value/key/value/... 這樣的形式。源碼里說明這樣的好處是在某些情況下可以省略掉 padding 字段，節(jié)省內(nèi)存空間。

每個 bmap設(shè)計成 最多只能放 8 個 key-value 對 ，如果有第 9 個 key-value 落入當前的 bmap，那就需要再構(gòu)建一個 bmap，通過 overflow 指針連接起來。

map創(chuàng)建方法:

我們實際上是通過調(diào)用的 makemap ，來創(chuàng)建map的。實際工作只是初始化了hmap中的各種字段，如：設(shè)置B的大小， 設(shè)置hash 種子 hash 0.

注意 :

makemap 返回是*hmap 指針， 即 map 是引用對象， 對map的操作會影響到結(jié)構(gòu)體內(nèi)部 。

使用方式

對應(yīng)的是下面兩種方法

map的key的類型，實現(xiàn)了自己的hash 方式。每種類型實現(xiàn)hash函數(shù)方式不一樣。

key 經(jīng)過哈希計算后得到hash值，共 64 個 bit 位。 其中后B 個bit位置， 用來定位當前元素落在哪一個桶里， 高8個bit 為當前 hash 值的top hash。 實際上定位key的過程是一個雙重循環(huán)的過程， 外層循環(huán)遍歷 所有的overflow， 內(nèi)層循環(huán)遍歷 當前bmap 中的 8個元素 。

舉例說明： 如果當前 B 的值為 5， 那么buckets 的長度 為 2^5 = 32。假設(shè)有個key 經(jīng)過hash函數(shù)計算后，得到的hash結(jié)果為：

外層遍歷bucket 中的鏈表

內(nèi)層循環(huán)遍歷 bmap中的8個 cell

建議先不看此部分內(nèi)容，看完后續(xù) 修改 map中元素 - 擴容 操作后 再回頭看此部分內(nèi)容。

擴容前的數(shù)據(jù)：

等量擴容后的數(shù)據(jù)：

等量擴容后，查找方式和原本相同， 不多做贅述。

兩倍擴容后的數(shù)據(jù)

兩倍擴容后，oldbuckets 的元素，可能被分配成了兩部分。查找順序如下：

此處只分析 mapaccess1 ,。 mapaccess2 相比 mapaccess1 多添加了是否找到的bool值， 有興趣可自行看一下。

使用方式：

步驟如下：

擴容條件 ：

擴容的標識 ： h.oldbuckets ！= nil

假設(shè)當前定位到了新的buckets的3號桶中，首先會判斷oldbuckets中的對應(yīng)的桶有沒有被搬遷過。 如果搬遷過了，不需要看原來的桶了，直接遍歷新的buckets的3號桶。

擴容前：

等量擴容結(jié)果

雙倍擴容會將old buckets上的元素分配到x， y兩個部key 1 B == 0 分配到x部分，key 1 B == 1 分配到y(tǒng)部分

注意： 當前只對雙倍擴容描述， 等量擴容只是重新填充了一下元素， 相對位置沒有改變。

假設(shè)當前map 的B == 5，原本元素經(jīng)過hash函數(shù)計算的 hash 值為：

因為雙倍擴容之后 B = B + 1，此時B == 6。key 1 B == 1, 即 當前元素rehash到高位，新buckets中 y 部分. 否則 key 1 B == 0 則rehash到低位，即x 部分。

使用方式：

可以看到，每一遍歷生成迭代器的時候，會隨機選取一個bucket 以及 一個cell開始。 從前往后遍歷，再次遍歷到起始位置時，遍歷完成。

Golang 的靜態(tài)編譯

Go 語言和 C 語言的一個很大的區(qū)別是， Go 語言只靜態(tài)編譯，做個測試：

一方面是 Go 語言編譯后的可執(zhí)行文件大小比 C 語言的大很多，

另一方面是 C 語言的可執(zhí)行文件需要依賴 glibc 動態(tài)庫，

用 ldd 命令可以看出來：

或者直接刪除 glibc 動態(tài)庫， C 可執(zhí)行程序報錯，而 Go 的還能運行：

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

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

只能靠 root 用戶來重新創(chuàng)建軟連接了：

所以用 sudo 來 rm 文件要小心，還是用 root 比較好。如果沒有預(yù)先留一個打開的 root 終端，登錄都登不進去。

新聞名稱：go語言靜態(tài)文件 go靜態(tài)編譯
標題URL：http://www.muchs.cn/article32/hjeepc.html

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