golang将C代码转换为Go代码的插件库c4go的使用
Golang将C代码转换为Go代码的插件库c4go的使用
简介
c4go是一个将C代码转换为Go代码的工具。
项目里程碑：
- 转换GNU GSL项目
- 转换GTK+项目
注意事项：
- 该转换器适用于所有Linux机器，很可能也适用于Unix和MacOS
- 需要先安装
clang编译器
安装
在终端窗口中定位到工作目录（例如$HOME/development），然后执行以下命令：
# 创建本地c4go仓库并进入
git clone https://github.com/Konstantin8105/c4go
cd c4go
# 更新Go源文件
go generate ./...
# 将c4go可执行文件安装到标准Go bin目录：$HOME/go/bin
go install
# 确保$HOME/go/bin在PATH中
# 然后验证c4go是否可用
c4go version
示例c4go version控制台输出：
Build time: May 4 20:41:31 2024 UTC
Git hash: "c5400a76df0f5157f234547bef3ae8fb7b692685"
使用示例
# 切换到示例文件夹
cd $GOPATH/src/github.com/Konstantin8105/c4go/examples/
# 转换C示例文件夹中的一个文件
c4go transpile prime.c
# 查看结果
nano prime.go
# 检查结果
go run prime.go
# 输入一个数字
# 13
# 输出：The number is: 13
# 输出：Prime number.
prime.c文件内容：
#include <stdio.h>
int main()
{
int n, c;
printf("Enter a number\n");
// 获取值
scanf("%d", &n);
printf("The number is: %d\n", n);
// -------
if (n == 2)
printf("Prime number.\n");
else {
for (c = 2; c <= n - 1; c++) {
if (n % c == 0)
break;
}
if (c != n)
printf("Not prime.\n");
else
printf("Prime number.\n");
}
return 0;
}
转换后的prime.go文件内容：
//
// Package - transpiled by c4go
//
// If you have found any issues, please raise an issue at:
// https://github.com/Konstantin8105/c4go/
//
package main
import "unsafe"
import "github.com/Konstantin8105/c4go/noarch"
import "fmt"
// main - transpiled function from C4GO/examples/prime.c:3
func main() {
var n int32
var c int32
fmt.Printf("Enter a number\n")
// 获取值
noarch.Scanf([]byte("%d\x00"), c4goUnsafeConvert_int32(&n))
noarch.Printf([]byte("The number is: %d\n\x00"), n)
if n == 2 {
// -------
fmt.Printf("Prime number.\n")
} else {
for c = 2; c <= n-1; c++ {
if n%c == 0 {
break
}
}
if c != n {
fmt.Printf("Not prime.\n")
} else {
fmt.Printf("Prime number.\n")
}
}
return
}
// c4goUnsafeConvert_int32 : created by c4go
func c4goUnsafeConvert_int32(c4go_name *int32) []int32 {
return (*[1000000]int32)(unsafe.Pointer(c4go_name))[:]
}
带绑定函数的示例
C代码：
#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n;
double param = 8.0, result;
result = frexp(param, &n);
printf("result = %5.2f\n", result);
printf("n = %d\n", n);
return 0;
}
c4go会自动为未实现的函数添加C绑定：
//
// Package - transpiled by c4go
//
// If you have found any issues, please raise an issue at:
// https://github.com/Konstantin8105/c4go/
//
package main
// #include </usr/include/math.h>
import "C"
import "github.com/Konstantin8105/c4go/noarch"
import "unsafe"
// main - transpiled function from C4GO/examples/math.c:4
func main() {
var n int32
var param float64 = 8
var result float64
result = frexp(param, c4goUnsafeConvert_int32(&n))
noarch.Printf([]byte("result = %5.2f\n\x00"), result)
noarch.Printf([]byte("n = %d\n\x00"), n)
return
}
// c4goUnsafeConvert_int32 : created by c4go
func c4goUnsafeConvert_int32(c4go_name *int32) []int32 {
return (*[1000000]int32)(unsafe.Pointer(c4go_name))[:]
}
// frexp - 为实现函数添加c-binding
func frexp(arg0 float64, arg1 []int32) float64 {
return float64(C.frexp(C.double(arg0), (*C.int)(unsafe.Pointer(&arg1[0])))
}
C指针和C数组示例
C代码：
#include <stdio.h>
// 输入参数 - C指针
void a(int* v1) { printf("a: %d\n", *v1); }
// 输入参数 - C数组
void b(int v1[], int size)
{
for (size--; size >= 0; size--) {
printf("b: %d %d\n", size, v1[size]);
}
}
int main()
{
// 值
int i1 = 42;
a(&i1);
b(&i1, 1);
// C数组
int i2[] = { 11, 22 };
a(i2);
b(i2, 2);
// 从值创建的C指针
int* i3 = &i1;
a(i3);
b(i3, 1);
// 从数组创建的C指针
int* i4 = i2;
a(i4);
b(i4, 2);
// 从数组创建的C指针
int* i5 = i2[1];
a(i5);
b(i5, 1);
return 0;
}
转换后的Go代码：
//
// Package - transpiled by c4go
//
// If you have found any issues, please raise an issue at:
// https://github.com/Konstantin8105/c4go/
//
package main
import "unsafe"
import "github.com/Konstantin8105/c4go/noarch"
// a - transpiled function from C4GO/examples/ap.c:4
func a(v1 []int32) {
// 输入参数 - C指针
noarch.Printf([]byte("a: %d\n\x00"), v1[0])
}
// b - transpiled function from C4GO/examples/ap.c:7
func b(v1 []int32, size int32) {
{
// 输入参数 - C数组
for size -= 1; size >= 0; size-- {
noarch.Printf([]byte("b: %d %d\n\x00"), size, v1[size])
}
}
}
// main - transpiled function from C4GO/examples/ap.c:14
func main() {
var i1 int32 = 42
// 值
a(c4goUnsafeConvert_int32(&i1))
b(c4goUnsafeConvert_int32(&i1), 1)
var i2 []int32 = []int32{11, 22}
// C数组
a(i2)
b(i2, 2)
var i3 []int32 = c4goUnsafeConvert_int32(&i1)
// 从值创建的C指针
a(i3)
b(i3, 1)
var i4 []int32 = i2
// 从数组创建的C指针
a(i4)
b(i4, 2)
var i5 []int32 = i2[1:]
// 从数组创建的C指针
a(i5)
b(i5, 1)
return
}
// c4goUnsafeConvert_int32 : created by c4go
func c4goUnsafeConvert_int32(c4go_name *int32) []int32 {
return (*[1000000]int32)(unsafe.Pointer(c4go_name))[:]
}
C标准库实现情况
assert.h 1/1 100%
ctype.h 13/13 100%
errno.h 0/1 0%
float.h undefined
iso646.h undefined
limits.h undefined
locale.h 0/3 0%
math.h 22/22 100%
setjmp.h 0/3 0%
signal.h 3/3 100%
stdarg.h 4/4 100%
stddef.h 4/4 100%
stdio.h 37/41 90.2%
stdlib.h 31/37 83.8%
string.h 21/24 87.5%
time.h 1/15 6.67%
wchar.h 3/60 5%
wctype.h 0/21 0%
贡献
欢迎提交PR或提出问题。主要信息来自：en.cppreference.com
测试
默认情况下，只运行单元测试go test。你也可以运行所有测试：
go test ./...
测试工作原理：
clang将C代码正常编译为二进制文件c4go将C文件转换为Go- 执行两个二进制文件并比较输出
注意事项
使用最新版本的clang
在Ubuntu上，可以使用以下命令选择clang版本：
sudo update-alternatives --install /usr/bin/clang clang /usr/bin/clang-6.0 1000
性能
转换的主要时间花费在clang上。例如运行：
go test -run=Benchmark -bench=. -benchmem
结果示例：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: github.com/Konstantin8105/c4go
BenchmarkTranspile/Full-6 5 274922964 ns/op 43046865 B/op 379676 allocs/op
BenchmarkTranspile/GoCode-6 20 86806808 ns/op 36577533 B/op 308060 allocs/op
PASS
转换时间仅占总时间的30%。根据Amdahl定律，不需要进行性能优化。
性能分析示例
运行：
# 运行sqlite转换示例的CPU分析
time ./scripts/sqlite.sh
# 运行分析器
go tool pprof ./testdata/cpu.out
更多关于golang将C代码转换为Go代码的插件库c4go的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
1 回复
更多关于golang将C代码转换为Go代码的插件库c4go的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
使用c4go将C代码转换为Go代码
c4go是一个将C代码转换为Go代码的工具，它能够处理大多数C语言的语法结构并将其转换为等效的Go代码。下面我将详细介绍如何使用c4go以及它的功能和限制。
安装c4go
首先需要安装c4go工具：
go get -u github.com/Konstantin8105/c4go
或者从源代码构建：
git clone https://github.com/Konstantin8105/c4go.git
cd c4go
go build
基本使用方法
将C文件转换为Go文件的基本命令：
c4go transpile yourfile.c
这会生成一个yourfile.go文件。
示例转换
假设我们有一个简单的C程序example.c：
#include <stdio.h>
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
printf("3 + 5 = %d\n", add(3, 5));
return 0;
}
使用c4go转换：
c4go transpile example.c
生成的Go代码大致如下：
package main
import "unsafe"
import "github.com/Konstantin8105/c4go/noarch"
// add - transpiled function from example.c:3
func add(a int32, b int32) int32 {
return a + b
}
// main - transpiled function from example.c:7
func main() {
noarch.Printf([]byte("3 + 5 = %d\n\x00"), add(3, 5))
}
c4go的主要功能
- 基本语法转换：变量声明、控制结构、函数等
- 指针处理：C指针转换为Go的unsafe.Pointer
- 标准库函数：部分C标准库函数有对应的Go实现
- 预处理指令：支持部分预处理指令
限制和注意事项
- 不完全转换：不是所有C代码都能完美转换
- 手动调整：转换后的代码通常需要手动调整
- 性能考虑：转换后的代码可能不是最优的Go代码
- 内存管理：Go的GC与C的手动内存管理不同
高级用法
转换整个项目
c4go transpile project/*.c
指定输出目录
c4go transpile -o output_dir input.c
查看转换进度
c4go transpile -v input.c
处理转换后的代码
转换后的代码通常需要以下调整：
- 替换c4go的模拟库为原生Go库
- 优化数据结构
- 处理指针和内存相关的代码
- 调整错误处理机制
替代方案
如果c4go不能满足需求，还可以考虑：
- 手动重写：对于小型项目可能是更好的选择
- CGO：直接在Go中调用C代码
- 其他工具：如f2go(用于Fortran)等
总结
c4go是一个有用的工具，可以加速将C代码迁移到Go的过程，但它不是完美的解决方案。对于生产环境，转换后的代码通常需要仔细检查和手动优化。对于新项目，建议直接使用Go编写，而不是从C转换。
希望这个介绍对您有所帮助！如果需要更具体的示例或有其他问题，请随时提问。
