C/C++로 node.js 네이티브 모듈을 작성하는 방법에 대한 자세한 설명

이 기사에서는 주로 C/C++를 사용하여 node.js 네이티브 모듈을 작성하는 방법에 대해 소개합니다. 구현 단계는 필요한 모든 사람을 위한 특정 참조 및 학습 가치를 단계별로 소개합니다. 아래 에디터와 함께 살펴보겠습니다.

머리말

저는 항상 C/C++를 사용하여 nodejs 네이티브 모듈을 작성하는 방법을 알고 싶었습니다. 인터넷에서 찾은 대부분의 블로그에는 환경을 설정하고 마무리하는 방법이 나와 있습니다. 안녕하세요 세계. 더 이상 참고자료도 없습니다. 그래서 제가 직접 정리해서 여기에 공유했습니다.

환경 준비에 관해서는 온라인에 많이 있어서 자세한 내용은 다루지 않겠습니다.

주로 두 곳을 참고하세요:

• nodejs 공식 문서

• v8 문서

첫 번째는 몇 가지 좋은 참고 사례를 소개하는 nodejs의 공식 문서입니다.

두 번째는 C++용 v8 엔진에 대한 문서입니다. C++ 모듈을 작성할 때 주로 읽어야 할 문서입니다.

좋아요, 몇 가지 예부터 시작해 C++를 사용하여 nodejs 모듈을 작성하는 방법을 단계별로 이해해 보겠습니다.

Hello World

Hello World를 먼저 작성해 봅시다. 결국 프로그래머가 가장 먼저 아는 프로그램은 Hello World입니다.

#include <node.h>
void hello(const v8::FunctionCallbackInfo<v8::Value> &args) {
 v8::Isolate *isolate = args.GetIsolate();
 auto message = v8::String::NewFromUtf8(isolate, "Hello World!");
 args.GetReturnValue().Set(message);
}
void Initialize(v8::Local<v8::Object> exports) {
 NODE_SET_METHOD(exports, "hello", hello);
}
NODE_MODULE(module_name, Initialize)

좋아요, 이것은 가장 간단한 HelloWorld입니다. 파일 이름을 addon.cc로 지정합니다. node-gyp를 사용하여 컴파일한 다음 직접 require를 사용하여 js 파일에 모듈을 삽입합니다. .

const myAddon = require('./build/Release/addon') ;
console.log(myAddon.hello());

예기치 않은 일이 발생하지 않으면 Hello World!가 터미널에 인쇄됩니다.

코드를 간단히 살펴보겠습니다. 첫 번째 줄 #include <node.h>는 C++에서 node.h 헤더 파일을 소개하는 코드입니다. 헤더 파일은 인터페이스로 이해될 수 있으며, 인터페이스 메소드만 정의하고 이를 구현하지는 않습니다. C++ 링커는 두 파일을 함께 연결하는 역할을 합니다. #include <node.h>是C++中引入node.h头文件的代码。头文件可理解为接口，我们在里面只定义了接口方法，并未实现，然后通过其他文件实现，C++链接器负责将这两个链接在一起。

然后定义了一个方法hello() ，没有返回值。方法参数通过const v8::FunctionCallbackInfo<v8::Value> &args传递，注意，这里我们加了v8::前缀注解，也可以直接在文件开始使用using v8;这样就可以不用每次都使用这个注解了。

v8::Isolate *isolate = args.GetIsolate();这里，我们在函数中访问了javascript的作用域。

auto message = v8::String::NewFromUtf8(isolate, "Hello World!");我们创建了一个字符串类型的变量，赋值Hello World!并将其绑定到作用域。

我们通过args.GetReturnValue()获取了我们函数的返回值。

Initialize()方法用于初始化模块方法，将方法和要导出的模块的方法名进行绑定。

最后NODE_MODULE导出这个模块。

上面这个例子很简单，如果是js代码的话：

'use strict';
let hello = function hello() {
 let message = "Hello World!";
 return message;
};
module.exports = {
 hello:hello
};

好了，第一个HelloWorld就结束了。网上很多介绍nodejs C++模块的博客文章，到这里就结束了。看完之后，一脸懵逼，啥啊这是？我想再写个传参数，并对参数做简单操作的方法该怎么写？

sum(a,b)

好吧。那我们就再写一个sum(a,b)函数，传递两个数字类型参数a,b，并求两个参数的和返回。

js中代码简单到下：

let sum = function(a,b){
 if(typeof a == 'number' && typeof b == 'number'){
  return a + b;
 }else{
  throw new Error('参数类型错误');
 }
}

那么，C++该如何编写：

void sum(const FunctionCallbackInfo<Value> &args) {
 Isolate *isolate = args.GetIsolate();
 if(!args[0]->IsNumber()){
  isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
   v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[0] must be a number")));
  return ;
 }
 if(!args[1]->IsNumber()){
  isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
   v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[1] must be a number")));
  return ;
 }
 args.GetReturnValue().Set(args[0]->NumberValue() + args[1]->NumberValue());
}

首先判断两个参数是否是Number类型，如果不是，直接抛出异常。如果是，则将返回值设置为两个参数的和。

这里我们并没有在参数列表中，直接使用a,b作为参数，而是直接使用 args 对象。 这和js是类似的，第一个参数是 args[0] ，第二个参数是 args[1] 。

调用IsNumber()来判断是否是数字类型。如果不是，抛出一个TypeError类型错误异常。
如果类型没问题，使用args[0]->NumberValue()获取参数的数字值，然后相加，赋值给返回值。

可能你会问，args[0] 这是个啥？它的IsNumber()

그런 다음 반환 값이 없는 hello() 메서드가 정의됩니다. 메소드 매개변수는 const v8::FunctionCallbackInfo<v8::Value> &args를 통해 전달됩니다. 여기서는 v8:: 접두사 주석을 직접 사용할 수도 있습니다. /code> 이렇게 하면 매번 이 주석을 사용할 필요가 없습니다.

v8::Isolate *isolate = args.GetIsolate();여기서 함수의 javascript 범위에 액세스합니다.

auto message = v8::String::NewFromUtf8(isolate, "Hello World!"); 문자열 유형 변수를 생성하고 Hello World! 값을 할당하고 Scope에 바인딩했습니다.

args.GetReturnValue()를 통해 함수의 반환을 얻습니다. 가치.

🎜Initialize() 메서드는 모듈 메서드를 초기화하고 내보낼 모듈의 메서드 이름에 메서드를 바인딩하는 데 사용됩니다. 🎜🎜마지막으로 NODE_MODULE은 이 모듈을 내보냅니다. 🎜🎜위의 예는 js 코드라면 매우 간단합니다. 🎜🎜🎜🎜

let sumOfArray = function(array){
 if(!Array.isArray(array)){
  throw new Error('参数错误，必须为Array类型');
 }
 let sum = 0;
 for(let item of array){
  sum += item;
 }
 return sum;
}

🎜자, 첫 번째 HelloWorld가 끝났습니다. nodejs C++ 모듈을 소개하는 블로그 기사가 인터넷에 많이 있지만 여기에서 끝납니다. 읽고 나니 헷갈리네요, 이게 뭐죠? 매개변수를 전달하고 매개변수에 대한 간단한 작업을 수행하는 다른 메서드를 작성하고 싶습니다. 어떻게 작성해야 합니까? 🎜🎜🎜🎜sum(a,b)🎜🎜🎜🎜🎜알겠습니다. 그런 다음 또 다른 sum(a,b) 함수를 작성하고 두 개의 숫자 유형 매개변수 a, b를 전달하고 두 매개변수의 합계를 찾아 반환합니다. 🎜🎜js의 코드는 다음과 같이 간단합니다. 🎜🎜🎜🎜

void sumOfArray(const FunctionCallbackInfo<Value> &args){
 Isolate *isolate = args.GetIsolate();
 if(!args[0]->IsArray()){
  isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
   v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[0] must be an Array")));
  return ;
 }
 Local<Object> received_v8_obj = args[0]->ToObject();
 Local<Array> keys = received_v8_obj->GetOwnPropertyNames();
 int length = keys->Length();
 double sum = 0;
 for(int i=0;i<length;i++){
  sum += received_v8_obj->Get(keys->Get(i))->NumberValue();
 }
 args.GetReturnValue().Set(sum);
}

🎜그래서 C++로 작성하는 방법: 🎜🎜🎜🎜

void createObj(const FunctionCallbackInfo<Value> &args){
  Isolate *isolate = args.GetIsolate();
  Local<Object> obj = Object::New(isolate);
  obj->Set(String::NewFromUtf8(isolate,"name"),args[0]->ToString());
  obj->Set(String::NewFromUtf8(isolate,"age"),args[1]->ToNumber());
  args.GetReturnValue().Set(obj);
}

🎜먼저 두 매개변수가 숫자 유형인지 확인합니다. 그렇지 않으면 직접 예외가 발생합니다. 그렇다면 반환 값은 두 인수의 합계로 설정됩니다. 🎜🎜여기에서는 매개변수 목록에서 a와 b를 매개변수로 직접 사용하지 않고 args 객체를 직접 사용합니다. 이는 js와 유사합니다. 첫 번째 매개변수는 args[0] 이고 두 번째 매개변수는 args[1] 입니다. 🎜🎜숫자 유형인지 확인하려면 IsNumber()를 호출하세요. 그렇지 않은 경우 TypeError 예외를 발생시킵니다. 🎜유형이 정상이면 args[0]->NumberValue()를 사용하여 매개변수의 숫자 값을 가져온 다음 이를 추가하고 반환 값에 할당합니다. 🎜🎜args[0] 이게 뭐죠?라고 물어보실 수도 있습니다. IsNumber() 메서드는 어디에서 왔나요? 문서는 어디서 찾을 수 있나요? 🎜🎜이것은 실제로 v8 엔진의 내부 유형으로, 기본적으로 js의 내장 개체에 일대일로 대응합니다. v8 유형 문서를 확인할 수 있습니다. 🎜🎜🎜🎜🎜위 그림은 js의 타입 시스템과 매우 비슷하죠? 🎜🎜🎜JS의 배열, 날짜, 함수, 문자열 등은 모두 Object에서 상속되고 v8 엔진 내부에서는 Object 및 Primitive가 모두 Value 유형에서 상속됩니다. 🎜

这里的IsNumber()方法就是Value类型的方法。那么除了这个方法，还有什么方法呢？

上面这张图，我只是截了一小部分，全部的可以直接去查阅文档。看，这里有各种方法，判断是否是数字类型的IsNumber()，判断是否是日期类型的IsDate() ，判断是否是数组的IsArray()方法等等。

v8的接口实现的也很完善了，即使并不精通C++的开发者也可以照猫画虎的实现个简单的模块。

args[0]->NumberValue()返回的是一个double的值，是的，这里是实打实的C++里的double类型，可以直接进行加减运算的。类似的还有BooleanValue()方法等等，都是获取不同类型的值使用的方法。

第二个例子中，我们简单实现了一个sum()方法，传递两个参数，求和。但是这里涉及到的只是整型的值，那如果有其他类型的值怎么办呢？比如数组。

sumOfArray(array)

下面将方法升级一下，传递一个数组，然后求数组中所有值的和。js的话：

let sumOfArray = function(array){
 if(!Array.isArray(array)){
  throw new Error('参数错误，必须为Array类型');
 }
 let sum = 0;
 for(let item of array){
  sum += item;
 }
 return sum;
}

逻辑很简单，就是将传过来的数组进行遍历一遍，然后将所有项累加即可。C++也是如此：

void sumOfArray(const FunctionCallbackInfo<Value> &args){
 Isolate *isolate = args.GetIsolate();
 if(!args[0]->IsArray()){
  isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
   v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[0] must be an Array")));
  return ;
 }
 Local<Object> received_v8_obj = args[0]->ToObject();
 Local<Array> keys = received_v8_obj->GetOwnPropertyNames();
 int length = keys->Length();
 double sum = 0;
 for(int i=0;i<length;i++){
  sum += received_v8_obj->Get(keys->Get(i))->NumberValue();
 }
 args.GetReturnValue().Set(sum);
}

先判断是否是数组，没什么问题。

然后我们定义了一个Object类型的received_v8_obj属性，将其赋值为args[0]->ToObject() 。这里调用ToObject()方法将其转换为一个对象。

然后调用这个对象的GetOwnPropertyNames()方法获取所有的键，然后根据键获取对象的值，进行累加。

为什么不直接将其转换为数组，然后进行遍历呢？

我们都知道，js中的数组并不是真正的数组，其实质还是对象。其内部都是键值对存储的。因此这里也是一样，Value类型并不提供直接转换为数组的ToArray()方法，而是将其转换为Object对象，通过对象的形式进行操作。

那么对象有哪些操作呢，看文档。

但是你会发现，v8确实有个Array类，继承自Object类。那么Array有什么方法呢？

看文档就知道了，少的可怜：

所以，对数组的操作都将转换为对象操作。

createObj()

说到对象了，那么我们就来写一个创建对象的方法。传递两个参数，一个name,一个age，创建一个对象，表示一个人，名叫啥，多大年纪。

void createObj(const FunctionCallbackInfo<Value> &args){
  Isolate *isolate = args.GetIsolate();
  Local<Object> obj = Object::New(isolate);
  obj->Set(String::NewFromUtf8(isolate,"name"),args[0]->ToString());
  obj->Set(String::NewFromUtf8(isolate,"age"),args[1]->ToNumber());
  args.GetReturnValue().Set(obj);
}

这个方法，参照文档，基本没啥可说的。

通过Object::New(isolate)创建一个对象，然后设置两个属性name,age，将参数依次赋值给这两个属性，然后返回这个对象即可。

如果用js写：

let createObj = function(name,age){
  let obj = {};
  obj.name = name;
  obj.age = age;
  return obj;
};

callback

上面说的，都没提到js中一个重要的东西，回调函数。如果参数中传一个回调函数，那么我们该如何执行呢？

来一个简单的例子。

let cb = function(a,b,fn){
  if(typeof a !== 'number' || typeof b !== 'number'){
    throw new Error('参数类型错误，只能是Number类型');
  }
  if(typeof fn !== 'function'){
    throw new Error('参数fn类型错误，只能是Function类型');
  }
  fn(a,b);
};

这个例子很简单，我们传两个数字类型参数a,b和一个回调函数fn，然后将a,b作为fn的参数调用fn回调函数。这里我们对a,b的操作转交给回调函数。回调函数里我们可以求和，也可以求积，随你。

这个例子中，暂时还没涉及到的是如何调用回调函数。

先上代码：

void cb(const FunctionCallbackInfo<Value> &args){
  Isolate *isolate = args.GetIsolate();
  if(!args[0]->IsNumber()){
    isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
      v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[0] must be a Number")));
  }
  if(!args[1]->IsNumber()){
    isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
      v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[1] must be a Number")));
  }
  if(!args[2]->IsFunction()){
    isolate->ThrowException(v8::Exception::TypeError(
      v8::String::NewFromUtf8(isolate, "args[2] must be a Function")));
  }
  Local<Function> jsfn = Local<Function>::Cast(args[2]);
  Local<Value> argv[2] = { Number::New(isolate,args[0]->NumberValue()),Number::New(isolate,args[1]->NumberValue())};
  Local<Value> c = jsfn->Call(Null(isolate),2,argv);
  args.GetReturnValue().Set(c);
}

上面三个判断参数类型，略过。

我们定义一个Function类型属性jsfn，将args[2]强制转换为Function并赋值给jsfn。

然后定义一个具有两个值的参数argv，这两个值就是args[0] , args[1]的数字值。

然后通过jsfn->Call(Null(isolate),2,argv)调用回调函数。

argv是一个数组，其个数我们在定义时指定，2个。

Call()方法为函数类型的值进行调用的方法。

Local< Value > | Call (Handle< Value > recv, int argc, Handle< Value > argv[])

查阅文档，可以看出，Call()方法传3个参数，第一个参数是执行上下文，用于绑定代码执行时的this，第二个参数为参数个数，第三个为参数列表，数组形式。

上面几个例子，只是冰山一角，连一角都算不上。只为了解一下nodejs使用C/C++编写原生模块，如果要编写一个可用的，高性能的C模块，那么，要求程序员一定要精通C/C++，并且对js底层也很精通，包括v8和libuv等等。

위 내용은 C/C++로 node.js 네이티브 모듈을 작성하는 방법에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!