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c++ - 如何处理 cgo 中打包结构中的 char *？

问题描述

由于 Go 不支持打包结构，我发现这篇很棒的文章通过示例解释了如何在 go 中使用打包结构。https://medium.com/@liamkelly17/working-with-packed-c-structs-in-cgo-224a0a3b708b

问题是当我尝试 char * 代替 [10]char 时，它不起作用。我不确定这种转换如何与 [10]char 而不是 char * 一起使用。这是取自上述文章并用 char * 修改的示例代码。

package main

/*
#include "stdio.h"
#pragma pack(1)
typedef struct{
    unsigned char a;
    char b;
    int c;
    unsigned int d;
    char *e; // changed from char[10] to char *
}packed;

void PrintPacked(packed p){
    printf("\nFrom C\na:%d\nb:%d\nc:%d\nd:%d\ne:%s\n", p.a, p.b, p.c, p.d, p.e);
}

*/
import "C"
import (
    "bytes"
    "encoding/binary"
)

//GoPack is the go version of the c packed structure
type GoPack struct {
    a uint8
    b int8
    c int32
    d uint32
    e [10]uint8
}

//Pack Produces a packed version of the go struct
func (g *GoPack) Pack(out *C.packed) {
    buf := &bytes.Buffer{}
    binary.Write(buf, binary.LittleEndian, g)
    *out = *(*C.packed)(C.CBytes(buf.Bytes()))
}

func main() {
    pack := &GoPack{1, 2, 3, 4, [10]byte{}}
    copy(pack.e[:], "TEST123")
    cpack := C.packed{} //just to allocate the memory, still under GC control
    pack.Pack(&cpack)
    C.PrintPacked(cpack)
}

我是第一次与 cgo 合作，所以如果我在任何时候错了，请纠正我。

标签： c++cgostructcgo

解决方案

您正在将十个（零）字节GoPack.e写入packed.ewhich 的类型为char *。这不起作用，因为指针将是 4 或 8 个字节，具体取决于您的系统，因此即使字节表示有效指针，您也会溢出分配的内存量。

如果要创建具有有效packed.e字段的有效结构，则需要在 C 堆中分配 10 个字节的内存，将字节复制到其中，然后指向packed.e此分配的内存。packed（当您释放相应的结构时，您还需要释放此内存）。你不能直接用binary.Write.

您可以以此为起点：

buf := &bytes.Buffer{}
binary.Write(buf, binary.LittleEndian, g.a)
binary.Write(buf, binary.LittleEndian, g.b)
binary.Write(buf, binary.LittleEndian, g.c)
binary.Write(buf, binary.LittleEndian, g.d)
binary.Write(buf, binary.LittleEndian, uintptr(C.CBytes(g.e))
*out = *(*C.packed)(C.CBytes(buf.Bytes()))

该函数在 C 堆中C.CBytes(b)分配len(b)字节，并将字节复制b到其中，返回一个unsafe.Pointer.

请注意，我已经*out = *(*C.packed)...从您的代码中复制了您的行。这实际上会导致内存泄漏和不必要的副本。可能最好使用将字节直接写入指向的内存的写入器out。

也许这个？

const N = 10000 // should be sizeof(*out) or larger
buf := bytes.NewBuffer((*[N]byte)(unsafe.Pointer(out))[:])

这使得 abytes.Buffer直接写入out结构而不经过任何中间内存。请注意，由于不安全的恶作剧，如果您写入的数据字节多于out.

警告：这一切都非常讨厌，并且容易出现您在 C 中发现的相同类型的问题，并且您需要检查 cgo 指针规则以确保您不会受到垃圾收集交互的影响。一点建议：鉴于您说您“在指针和内存分配方面没有太多经验”，您可能应该避免编写或包含这样的代码，因为它可能引入的问题是邪恶的并且可能不会立即显而易见。

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