golang は cgo を改善します

プログラムを開発するとき、基盤となるシステム ライブラリを使用する必要がある場合がありますが、Go 言語の cgo メカニズムは C 言語を十分にサポートすることができ、これにより基盤となるシステムとの対話がある程度実現され、Go も実行されます。言語にはある程度のクロスプラットフォーム機能があります。ただし、cgo にはパフォーマンスの問題もあり、特に頻繁な呼び出しがパフォーマンスのボトルネックになりやすいため、cgo のパフォーマンスを向上させる方法は常に大きな関心事となっています。

Go 言語は、バージョン 1.5 以降、cgo のパフォーマンスを向上させ始めました。この記事では現在主流となっているcgoの改善方法とそのメリット・デメリットを紹介します。

1. go:linkname ディレクティブを使用します

go: linkname ディレクティブを使用すると、Cgo メカニズムを介して関数を呼び出すプロセスを回避して、Go 言語関数から C 言語関数を直接呼び出すことができます。この方法により、プログラムの実行効率がある程度向上します。特に C 言語の関数が頻繁に呼び出される場合、そのパフォーマンスは顕著です。

たとえば、hello という関数を実装する hello.c のソース ファイルがあります。この関数を Golang コードで直接呼び出したいとします。これを実行できます (hello.c):

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

gohello という名前の関数を定義し、go:linkname ディレクティブを使用してそれを hello 関数 (goh.h) にバインドします。

package main

import "C"

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

//go:linkname hello
func hello()

このようにして、Golang プログラムを作成することに成功しました。 hello 関数を直接呼び出すことができるため、cgo を使用することによるパフォーマンスのオーバーヘッドを回避できます。

欠点: この方法はプログラムの効率を向上させることができますが、 go:linkname 命令を使用すると、Go 言語と C 言語のコードが高度に結合され、可読性が低下するため、コードの保守と管理には役立ちません。

2. システム コール ライブラリを書き直す

C 言語のシステム コール ライブラリは非常に大きく複雑なライブラリであることが多く、これらのライブラリを呼び出すオーバーヘッドは比較的大きくなります。したがって、システム コール ライブラリを書き換えることは、cgo のパフォーマンスを向上させる有効な手段です。

たとえば、Go 言語の stdio ライブラリは、C 言語の stdio ライブラリをベースに実装されています。しかし、Go言語ではstdioライブラリで使用する関数が少ないため、無駄な関数を省いて簡略化することができます。

ファイルを開く場合を例に挙げると、stdio ライブラリの open file 関数の代わりに syscall ライブラリの Open 関数を使用できます。この方法では、cgo を使用して stdio ライブラリを呼び出すオーバーヘッドを回避できるため、プログラムの効率が向上します。

欠点: システム コール ライブラリを書き直すには、基礎となる API と対応する C/C プログラミングの経験を完全に理解する必要があります。基礎となる API に詳しくない開発者にとって、この方法は実用的ではない可能性があります。

3. コード内で静的インライン関数を使用する

静的インライン関数は、C 言語のコンパイラ最適化オプションであり、関数の実行コードを関数呼び出しポイントに直接埋め込むことができます。関数呼び出しのオーバーヘッドを回避します。 Golang コードでは、このオプションは CGO_PREFIX_CFLAGS および CGO_PREFIX_LDFLAGS を通じて指定できます。

たとえば、hello という関数を実装するソース ファイル hello.c があります。現時点では、Golang コードで CGO_PREFIX_CFLAGS と CGO_PREFIX_LDFLAGS を使用して、静的インライン最適化オプションを使用するようにコンパイラーに指示できます。

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()
}

この方法により、関数呼び出しのコストが削減され、プログラムの実行効率が向上します。

欠点: この方法はインターフェイスがシンプルで使いやすいですが、機能が単純でコード量が少ない場合にのみ使用に適しています。この方法は、大規模なライブラリや複雑な基盤となる API が関与するシナリオには適していません。

概要:

cgo メカニズムは Go 言語のクロスプラットフォーム性に貢献していますが、Cgo の使用によるオーバーヘッドのため、プログラムのパフォーマンスを十分に改善できないことがよくあります。そのため、cgo のパフォーマンスの向上が Go 言語コミュニティで話題になっています。この記事では、読者が cgo を理解し、cgo をより良く使用できるように、主流の cgo 改善方法を紹介します。異なる改善方法には異なるシナリオが適しているため、開発者は実際のシナリオでのニーズに最も適したソリューションを選択する必要があります。

以上がgolang は cgo を改善しますの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。