Nodejs的C/C++ addons机制是怎么实现的？

Nodejs的C/C++ addons机制是怎么实现的？

它的编译器是GCC吗？原理是否跟GCC编译共享库的原理一样？

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Node.js 的 C/C++ Addons 机制是如何实现的？

Node.js 提供了一种强大的方式来扩展其功能，即通过编写 C/C++ Addons。这些 Addons 是用 C 或 C++ 编写的原生模块，可以直接与 Node.js 进行交互。下面我们来看看这种机制是如何实现的。

1. 原理概述

Node.js 的 C/C++ Addons 机制并不直接依赖于 GCC（尽管 GCC 可以用来编译这些 Addons），而是依赖于 Node.js 的 node-addon-api 和 V8 引擎的 API。这个机制允许开发者编写高性能的原生代码，并将其无缝集成到 Node.js 应用程序中。

2. 编写一个简单的 C++ Addon

首先，我们需要安装 node-gyp 工具，它是一个 Node.js 模块构建工具，用于编译 C/C++ Addons。

npm install -g node-gyp

接下来，我们创建一个简单的 C++ Addon 示例：

addon.cc

#include <napi.h>

// 定义一个简单的函数
Napi::String SayHello(const Napi::CallbackInfo& info) {
  Napi::Env env = info.Env();
  return Napi::String::New(env, "Hello from C++!");
}

// 导出函数
Napi::Object Init(Napi::Env env, Napi::Object exports) {
  exports.Set(Napi::String::New(env, "sayHello"),
              Napi::Function::New(env, SayHello));
  return exports;
}

NODE_API_MODULE(addon, Init)

binding.gyp

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "addon",
      "sources": [ "addon.cc" ]
    }
  ]
}

3. 构建和使用 Addon

在项目根目录下运行以下命令来构建 Addon：

node-gyp configure build

然后，你可以在 Node.js 中使用这个 Addon：

index.js

const addon = require('./build/Release/addon');

console.log(addon.sayHello()); // 输出: Hello from C++!

4. 总结

通过上述步骤，你可以看到 Node.js 的 C/C++ Addons 机制并不完全依赖于 GCC，而是通过 node-addon-api 和 node-gyp 工具来编译和加载 C/C++ 代码。这种方式使得开发者可以充分利用 C/C++ 的性能优势，同时保持与 Node.js 生态系统的兼容性。

希望这个示例能帮助你理解 Node.js 的 C/C++ Addons 机制。


V8 好像有这个API

技术上说就是动态库，windows下就是 dll

Linux下是gcc和共享库，笔者亲测……

#define NODE_MODULE(modname, regfunc)                                 \
   extern "C" {                                                        \
     NODE_MODULE_EXPORT node::node_module_struct modname ## _module =  \
     {                                                                 \
       NODE_STANDARD_MODULE_STUFF,                                     \
       regfunc,                                                        \
       NODE_STRINGIFY(modname)                                         \
     };                                                                \
   }

NODE_MODULE(name, init);展开后就是：

extern "C" {
    node::node_module_struct name_module =
    {
        1,//NODE_MODULE_VERSION
        NULL,
        __FILE__,
        init,
        "name"
    };
}

其实就是定义了一个结构体，编译后为动态链接库 .node 文件中的一个符号，最后使用的时候由 node.cc 调用uv_dlopen和uv_dlsym动态链接模块，得到初始化函数并执行。

mod->register_func(target);

uv库封装了对动态链接文件操作的具体实现，win下实际调用 LoadLibraryExW 和 GetProcAddress，*nix下实际调用dlopen和dlsym实现上诉功能。

Node.js 的 C/C++ Addons 机制允许开发者用 C 或 C++ 编写高性能的原生模块。这些模块可以在 Node.js 中直接调用，从而提高性能或访问底层系统功能。这个机制并不直接使用 GCC 作为编译器，而是依赖于 Node.js 提供的 API 和工具链来生成可被 Node.js 加载的动态链接库（.node 文件）。

实现原理

  1. 定义模块接口：你需要创建一个 C/C++ 文件，通过 NODE_MODULE 宏定义你的模块接口。
  2. 编写初始化函数：该函数会在加载模块时被调用，用于注册导出给 JavaScript 的函数。
  3. 编译成 .node 文件：使用 Node.js 提供的工具（如 node-gyp）将 C/C++ 代码编译成 .node 文件。
  4. 加载和使用：在 Node.js 中使用 require 函数加载并使用这些 C/C++ 模块。

示例代码

// addon.cc
#include <node.h>
#include <v8.h>

void Method(const v8::FunctionCallbackInfo<v8::Value>& args) {
  v8::Isolate* isolate = args.GetIsolate();
  args.GetReturnValue().Set(v8::String::NewFromUtf8(isolate, "world").ToLocalChecked());
}

void Initialize(v8::Local<v8::Object> exports) {
  NODE_SET_METHOD(exports, "hello", Method);
}

NODE_MODULE(NODE_GYP_MODULE_NAME, Initialize)

编译该文件为 .node 文件：

node-gyp configure build

在 Node.js 中使用该模块：

const addon = require('./build/Release/addon');
console.log(addon.hello()); // 输出: world

这个过程涉及到了从 C/C++ 到 V8 引擎的接口绑定，确保了可以高效地传递数据和调用方法。虽然它不直接等同于 GCC 编译共享库的原理，但它们都利用了类似的动态链接库技术来提供扩展功能。

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