golang améliore cgo

Lors du développement d'un programme, vous devez parfois utiliser la bibliothèque système sous-jacente, et le mécanisme cgo du langage Go peut bien prendre en charge le langage C dans une certaine mesure, et permet également au langage Go de fonctionner. certaines capacités. Cependant, cgo a également des problèmes de performances, en particulier lorsque les appels fréquents sont sujets à des goulots d'étranglement. Par conséquent, la manière d'améliorer les performances de cgo a toujours été un sujet de grande préoccupation.

À partir de la version 1.5, le langage Go a commencé à améliorer les performances de cgo. Cet article présentera certaines des méthodes actuelles d'amélioration des CGO, ainsi que leurs avantages et inconvénients.

1. Utilisez l'instruction go:linkname

L'instruction go: linkname peut faire en sorte que la fonction du langage Go appelle directement la fonction du langage C, évitant ainsi le processus d'appel de la fonction via le mécanisme Cgo. Cette méthode peut améliorer l'efficacité d'exécution du programme dans une certaine mesure, en particulier lorsque les fonctions du langage C sont fréquemment appelées, les performances sont particulièrement évidentes.

Par exemple, nous avons un fichier source de hello.c, qui implémente une fonction appelée hello. Maintenant, nous voulons appeler cette fonction directement dans le code Golang. Nous pouvons faire ceci (hello.c) :

#include <stdio.h>
void hello() {
    printf("Hello World
");
}

Définir un. Une fonction nommée gohello, puis utilisez la directive go:linkname pour la lier à la fonction hello (goh.h) :

package main

import "C"

//export gohello
func gohello() {
    //调用hello函数
    hello()
}

//go:linkname hello
func hello()

De cette façon, nous avons réussi à permettre au programme Golang d'appeler directement la fonction hello, évitant ainsi l'utilisation des frais généraux de performance cgo.

Inconvénients : Bien que cette méthode puisse améliorer l'efficacité du programme, l'utilisation de l'instruction go:linkname rend le code du langage Go et du langage C fortement couplé et réduit la lisibilité, ce qui n'est pas propice à la maintenance et à la gestion du code.

2. Réécrire la bibliothèque d'appels système

Les bibliothèques d'appels système en langage C sont souvent des bibliothèques très volumineuses et complexes, et la surcharge liée à l'appel de ces bibliothèques est relativement élevée. Par conséquent, la réécriture de la bibliothèque d’appels système est un moyen efficace d’améliorer les performances de CGO.

Par exemple, la bibliothèque stdio en langage Go est implémentée sur la base de la bibliothèque stdio en langage C. Mais dans le langage Go, seul un petit nombre de fonctions sont utilisées dans la bibliothèque stdio, elle peut donc être simplifiée et éliminer ces fonctions inutiles.

En prenant l'ouverture de fichier comme exemple, nous pouvons utiliser la fonction Open dans la bibliothèque syscall au lieu de la fonction open file dans la bibliothèque stdio. Cette méthode peut éviter la surcharge liée à l'utilisation de cgo pour appeler la bibliothèque stdio, améliorant ainsi l'efficacité du programme.

Inconvénients : La réécriture de la bibliothèque d'appels système nécessite une compréhension complète de l'API sous-jacente et une expérience de programmation C/C++ correspondante. Pour les développeurs qui ne connaissent pas l’API sous-jacente, cette méthode peut ne pas être pratique.

3. Utiliser des fonctions statiques en ligne dans le code

La fonction statique en ligne est une option d'optimisation du compilateur en langage C. Elle peut intégrer le code d'exécution de la fonction directement dans le point d'appel de la fonction, évitant ainsi la surcharge des appels de fonction. Dans le code Golang, cette option peut être spécifiée via CGO_PREFIX_CFLAGS et CGO_PREFIX_LDFLAGS.

Par exemple, nous avons un fichier source hello.c, qui implémente une fonction appelée hello. À l'heure actuelle, nous pouvons utiliser CGO_PREFIX_CFLAGS et CGO_PREFIX_LDFLAGS dans le code Golang pour demander au compilateur d'utiliser l'option d'optimisation statique en ligne.

package main
/*
#cgo CFLAGS: -std=c99 -O2  -D _GNU_SOURCE
#cgo LDFLAGS:
#include <stdio.h>
static inline void  hello() {
    printf("hello from cgo inline function. 
");
}
*/
import "C"

func main(){
    C.hello()
}

Cette méthode peut réduire le coût des appels de fonction et améliorer l'efficacité d'exécution du programme.

Inconvénients : bien que cette méthode ait une interface simple et soit facile à utiliser, elle ne convient que lorsque la fonction est simple et que la quantité de code est faible. Cette méthode ne convient pas aux scénarios impliquant des bibliothèques à grande échelle ou des API sous-jacentes complexes.

Résumé :

Le mécanisme cgo a contribué à la nature multiplateforme du langage Go, mais en raison de la surcharge liée à l'utilisation de Cgo, les performances du programme ne peuvent souvent pas être très bien améliorées. Par conséquent, l’amélioration des performances de cgo est devenue un sujet brûlant dans la communauté linguistique Go. Cet article présente les méthodes traditionnelles d'amélioration de CGO pour aider les lecteurs à comprendre CGO et à mieux l'utiliser. Différents scénarios conviennent à différentes méthodes d'amélioration, et les développeurs doivent choisir la solution qui correspond le mieux à leurs besoins dans le scénario réel.

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