## 0x01. 環境準備
## A. GCC
在控制臺中輸入
```bash
gcc -v
```
如果提示命令未找到，那么說明你的計算機中還沒有gcc，去安裝一個吧，gcc官方網站：https://gcc.gnu.org/
如果從來沒有安裝過gcc的朋友可以直接安裝win-build，可以幫你快速的安裝
官方網站：http://mingw-w64.org/doku.php/download/win-builds
## 0x02. 撰寫go程式
我們這里只是撰寫一個簡單的計算加法的程式，接受兩個整數，然后計算他們的和，并回傳。
在這里，我們將檔案命名為libhello.go
```go
package main
import "C"
//export Sum
func Sum(a int, b int) int {
return a + b
}
func main() {
}
```
注意，即使是要編譯成動態庫，也要有main函式，上面的`import "C"`一定要有
而且一定要有注釋
```go
//export Sum
```
經測驗，如果沒有這個匯出的DLL庫中找不到對應的函式
## 0x03. 編譯go程式
首先，將控制臺的所在目錄切換到go程式的所在目錄，即libhello.go所在目錄
#### A. Windows動態庫
執行如下命令生成DLL元件：
```bash
go build -buildmode=c-shared -o libhello.dll .\libhello.go
```
如果控制臺沒有報錯，那么會在當前路徑下生成libhello.dll檔案
#### B. Linux/Unix/macOS動態庫
執行如下命令生成SO動態庫：
```bash
go build -buildmode=c-shared -o libhello.so .\libhello.go
```
## 0x04. 在java中呼叫
#### A. JNA的參考
Java呼叫Native的動態庫有兩種方式，JNI和JNA，JNA是Oracle最新推出的與Native互動的方式，具體介紹我就不多說了，參考百度百科的連接：https://baike.baidu.com/item/JNA/8637274?fr=aladdin，有需要的朋友可以去看看。
在這里，我們使用JNA的方式，JNI的方式基本廢棄，除非有特殊需要，在這里不多說，有需要可以聯系我討論。
新建Java工程，我使用的是Maven做包管理，所以直接參考JNA的依賴：
```xml
<dependency>
<groupId>net.java.dev.jna</groupId>
<artifactId>jna</artifactId>
<version>4.5.2</version>
</dependency>
```
如果你沒有使用包管理工具，可以直接下載Jar檔案引入，下載地址也貼一下吧，也是4.5.2版本的：
http://central.maven.org/maven2/net/java/dev/jna/jna/4.5.2/jna-4.5.2.jar
#### B. 創建介面
我們需要創建一個interface來映射DLL中的函式，之后我們可以通過interface的實體來訪問DLL中的函式。
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public interface LibHello extends Library {
LibHello INSTANCE = (LibHello) Native.loadLibrary("E:/workspace/libhello", LibHello.class);
int Sum(int a, int b);
}
```
注意，Sum是函式名，一定要與Go中事先寫好的函式名保持一致
Native.loadLibrary()的第一個引數是一個字串，要加載的動態庫的名稱或全路徑，后面不需要加.dll或者.so的后綴。第二個引數為interface的類名稱。
#### C. 呼叫
我們新建一個App類，作為main方法的入口類，在main方法中不需要多余的操作，只需要呼叫即可，在這里我們呼叫Sum方法，同時傳如222 ， 333，可以看到控制臺輸出：555
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(LibHello.INSTANCE.Sum(222, 333));
}
}
```
大功告成，我終于玩通了Java呼叫Go程式！！！！
？？？不對勁，有點太過于幸災樂禍了，往下繼續>>>
## 0x05. 引數中包含字串
#### A. 我真的大功告成了嗎？
我們的程式總不能只傳數值型的引數吧，我們把GO程式改一下，換成一個一字串作為引數的函式，接受一個字串引數，然后從控制臺輸出：hello: xxx，如下：
```go
package main
import "fmt"
//export Hello
func Hello(msg string) {
fmt.Print("hello: " + msg)
}
func main() {
}
```
按照上面0x02.B步驟中的寫法，我們將java的LibHello介面改成這個樣子：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public interface LibHello extends Library {
LibHello INSTANCE = (LibHello) Native.loadLibrary("E:/workspace/libhello", LibHello.class);
void Hello(String msg);
}
```
接下來，我們呼叫這個介面，將0x02.C中的啟動入口類App代碼改成這樣：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
public class App {
public static void main(String[] args) {
LibHello.INSTANCE.Hello("LemonIT.CN");
}
}
```
運行起來，咦？報錯了？？？
```javascript
fatal error: string concatenation too long
goroutine 17 [running, locked to thread]:
runtime.throw(0x644c1d4f, 0x1d)
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx （runtime報錯，沒有意義，不貼了）
```
這是怎么回事，我傳的是一個很標準的String啊，怎么會報錯呢？
在一陣無頭緒中，發現剛才在呼叫`go build -buildmode=c-shared -o libhello.dll .\libhello.go`命令的時候在檔案夾中除了libhello.dll被生成之外，還生成了一個libhello.h檔案！！！這不是C的頭檔案么？出于好奇，打開看看有什么高大上的東西，這一打開還真是嚇到我了：
```c
/* Created by "go tool cgo" - DO NOT EDIT. */
/* package command-line-arguments */
#line 1 "cgo-builtin-prolog"
#include <stddef.h> /* for ptrdiff_t below */
#ifndef GO_CGO_EXPORT_PROLOGUE_H
#define GO_CGO_EXPORT_PROLOGUE_H
typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
#endif
/* Start of preamble from import "C" comments. */
/* End of preamble from import "C" comments. */
/* Start of boilerplate cgo prologue. */
#line 1 "cgo-gcc-export-header-prolog"
#ifndef GO_CGO_PROLOGUE_H
#define GO_CGO_PROLOGUE_H
typedef signed char GoInt8;
typedef unsigned char GoUint8;
typedef short GoInt16;
typedef unsigned short GoUint16;
typedef int GoInt32;
typedef unsigned int GoUint32;
typedef long long GoInt64;
typedef unsigned long long GoUint64;
typedef GoInt64 GoInt;
typedef GoUint64 GoUint;
typedef __SIZE_TYPE__ GoUintptr;
typedef float GoFloat32;
typedef double GoFloat64;
typedef float _Complex GoComplex64;
typedef double _Complex GoComplex128;
/*
static assertion to make sure the file is being used on architecture
at least with matching size of GoInt.
*/
typedef char _check_for_64_bit_pointer_matching_GoInt[sizeof(void*)==64/8 ? 1:-1];
typedef _GoString_ GoString;
typedef void *GoMap;
typedef void *GoChan;
typedef struct { void *t; void *v; } GoInterface;
typedef struct { void *data; GoInt len; GoInt cap; } GoSlice;
#endif
/* End of boilerplate cgo prologue. */
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
extern void Hello(GoString p0);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
```
這么大一篇子，往下翻翻翻，找到了我們的Hello函式的定義：
```c
extern void Hello(GoString p0);
```
發現問題了，人家引數要的事GoString，而我們傳的是Java的String，肯定型別不一致啊。那GoString是個什么東西呢，我該給他傳什么？往上翻，找到了這么兩行代碼：
```go
typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
// .....
typedef _GoString_ GoString;
```
嗯嗯嗯，看來這個GoString不過就是個C里面的結構體罷了，結構體里面一個char *一個ptrdiff_t，看來我們用java呼叫程式的時候，構造個這么樣的結構體給他傳進來應該就行了，好了，有思路了，開始折騰。
#### B. 創建GoString！
我們首先用JNA構建一個C的結構體型別，那么問題來了，JNA中char *可以直接用java的String來代替，那么ptrdiff_t這個玩意……有點無語，這是啥啊？經過一頓操作百度和谷歌，終于知道了，這個型別實際上是兩個記憶體地址之間的距離的值，資料型別實際上就是C中的`long int`，在這里他表示的是字串char *的長度，也就是字串的長度唄~，知道這個就好辦了，我們在Java中直接用long型別來代替它。
我們新建一個GoString類來對應C中的GoString結構體，也就是Go程式中的string，這塊得說一下，有些人可能沒有用過JNA，在JNA中若想定義一個結構體，需要創建一個類繼承自`com.sun.jna.Structure`，熟悉C的人應該知道（不知道也沒關系），向C中傳值通常有兩種，一種是傳參考（就是傳指標型別），一種是傳真實值，在JNA里面做的話我們通常在這個結構體類中創建兩個靜態的內部類，這兩個內部類繼承自這個結構體類，并實作Structure.ByValue和Structure.ByReference介面，其中ByValue就是傳真實值時候用的，ByReference就是傳參考的時候用的，綜上所述，我們的GoString類就應該長成這個樣子：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Structure;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class GoString extends Structure {
public String str;
public long length;
public GoString() {
}
public GoString(String str) {
this.str = str;
this.length = str.length();
}
@Override
protected List<String> getFieldOrder() {
List<String> fields = new ArrayList<>();
fields.add("str");
fields.add("length");
return fields;
}
public static class ByValue extends GoString implements Structure.ByValue {
public ByValue() {
}
public ByValue(String str) {
super(str);
}
}
public static class ByReference extends GoString implements Structure.ByReference {
public ByReference() {
}
public ByReference(String str) {
super(str);
}
}
}
```
可以發現，我們重寫了一個getFieldOrder方法，在里面新建一個list，然后把兩個屬性名作為字串放到里面，然后當做回傳值回傳了。這個操作實際是為了告訴JNA，我這兩個變數和C結構體中的變數是怎么個對應關系的，我們再來回顧一下剛才libhello.h中定義的GoString結構體（其實是省著你再往上翻看，費勁，直接粘出來方便你看）：
```c
typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
```
我們的字串叫str，而char *的名稱是p，我們的字串長度叫length，而結構體中叫n，JNA又不是人工智能框架，肯定猜不出來你想把str對應到p，length想對應到n，所以我們在這里通過list的形式把欄位名在list中排一個順序，告訴JNA，我的str想對應結構體的第一個屬性，length想對應結構體的第二個屬性。（你可以試試，讓fields.add的順序調換一下，肯定會出問題）。
#### C. 有了GoString！我又可以幸災樂禍了！？？？
好了，GoString有了，萬事俱備，只欠東風了！用一把，我們把剛才0x05.A中的LibHello類改成這樣：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public interface LibHello extends Library {
LibHello INSTANCE = (LibHello) Native.loadLibrary("E:/workspace/libhello", LibHello.class);
void Hello(GoString.ByValue msg);
}
```
App入口類代碼改成這樣：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
public class App {
public static void main(String[] args) {
LibHello.INSTANCE.Hello(new GoString.ByValue("LemonIT.CN"));
}
}
```
運行！控制臺成功輸出：
```javascript
hello: LemonIT.CN
```
哈哈哈！成功了，有點小激動！把代碼發給朋友們看！！！有一個朋友問我，你這Hello函式的結果能不能不在Go中的控制臺列印，而是在Java中列印到控制臺？額……我猶豫了一下，應該能吧……開干！
## 0x06. 回傳值中包含字串
#### A. 做一個小實驗~
我們把0x05中的Go函式Hello改一下，讓結果通過回傳值回傳，而不是直接在控制臺列印，變成這樣滴：
```go
package main
import "C"
//export Hello
func Hello(msg string) string{
return "hello:" + msg
}
func main() {
}
```
既然回傳值也是string，那JNA這邊也得小改一波，把0x05.C中的LibHello類改成這樣：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public interface LibHello extends Library {
LibHello INSTANCE = (LibHello) Native.loadLibrary("E:/workspace/libhello", LibHello.class);
GoString.ByValue Hello(GoString.ByValue msg);
}
```
運行入口類App也對應修改一下：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(LibHello.INSTANCE.Hello(new GoString.ByValue("LemonIT.CN")).str);
}
}
```
大功告成，運行一下！
```javascript
panic: runtime error: cgo result has Go pointer
goroutine 17 [running, locked to thread]:
main._cgoexpwrap_b02601c1465e_Hello.func1(0xc04203deb8)
_cgo_gotypes.go:59 +0x6c
main._cgoexpwrap_b02601c1465e_Hello(0xbe3ce0, 0xa, 0xc042008050, 0x10)
_cgo_gotypes.go:61 +0xa1
```
嗯？這啥？我的LemonIT.CN呢？在控制臺中并沒有找到啊！有點讓人發狂，怎么一步一個坎~不過想想比爾蓋茨，我還是決定做一名脾氣好的程式員，慢慢研究吧。
#### B. 事情總有解決辦法！（車到山前必有路，有路必有豐田車）
雖然沒有LemonIT.CN，但是看控制臺中的error，cgo result has Go pointer，還是找到了一絲線索。又開始一頓操作百度和谷歌。原來，Go有自己的GC（垃圾回收，不解釋），通俗點說就是我Go語言的指標你們其他語言別想用！額，那咋整！急的我連大學時候的課堂筆記都翻出來了。無意中看到了當時寫的借助JNA與C通信，C中將char *回傳給Java，然后Java使用String即可接收。嗯，嗯？這條咋忘了呢？哈哈哈，豈不是我把Go中的string轉成C的char *回傳就可以了？好了，讓我們試上那么一試，把剛才的Go中的Hello函式再次修改一波：
```go
package main
import "C"
//export Hello
func Hello(msg string) *C.char{
return C.CString("hello : " + msg)
}
func main() {
}
```
同樣滴，我們的JNA這邊也得改一改，把LibHello類修改成這樣：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
public interface LibHello extends Library {
LibHello INSTANCE = (LibHello) Native.loadLibrary("E:/workspace/libhello", LibHello.class);
String Hello(GoString.ByValue msg);
}
```
LibHello既然改了，那么入口類App也得對應修改：
```javascript
package cn.lemonit.robot.runner.executor;
public class App {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(LibHello.INSTANCE.Hello(new GoString.ByValue("LemonIT.CN")));
}
}
```
好了好了好了，運行：
```javascript
hello : LemonIT.CN
```
終于輸出出來了！
## 0x07. 總結
這個Go和Java的互動剛剛走了這一小小步就一步一個坎，看來真不能隨便的幸災樂禍啊！！還得謙虛，路才能越走越遠。雖然費了這么大勁就解決了這么點小事，但是Go語言的優勢是很大的，還是很值得我來折騰的，相信能讀到這里的朋友也是對Go語言非常的喜愛，大家一起加油吧，歡迎各位大佬來指正批評~
uj5u.com熱心網友回復：
1uj5u.com熱心網友回復：
> 牛！ 我差點就被這個回傳值String給折磨死了，還好看到題主的貼子。uj5u.com熱心網友回復：
我按照鹵煮的方式操作, 出現了一個很奇怪的問題當傳入的string特別長的時候, 會自動截取, 而且截取的原因不明 (感覺就像隨機的截了一下, 也不是按照長度)
這是為什么呀?
uj5u.com熱心網友回復：
非常非常非常的感謝你的分享，解決了我的困難，謝謝轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/283440.html
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