如何将 C.double 数组传递给 Cgo 函数？

Question

我刚刚开始使用 CGo，我正在尝试将数据发送到 C 库，该库对浮点数/双精度数组执行统计计算。我现在想弄清楚的是如何将浮点数组或 C.double 发送到具有如下签名的 CGo 函数：

double pop_mean(int numPoints, double a[])

我已经知道如何进入其中的 C.int，但我无法弄清楚如何发送一个双精度数组。

我还没有看到任何关于这个确切事情的博客文章或 SO 问题，所以我想我会问。

以下是我迄今为止的最大努力。

// Get a basic function to work, while passing in an ARRAY  arr := make([]C.double, 0)
arr = append(arr, C.double(10.0))
arr = append(arr, C.double(20.0))
arr = append(arr, C.double(30.0))
var fixedArray [3]C.double = arr[:]

// ptr := C.CBytes(arr)
// defer C.free(unsafe.Pointer(ptr))

coolMean := C.pop_mean(3, &fixedArray)
fmt.Println("pop_mean (10, 20, 30): ", coolMean)

这是我得到的错误：

./main.go:64:6: cannot use arr[:] (type []_Ctype_double) as type [3]_Ctype_double in assignment
./main.go:69:35: cannot use &fixedArray (type *[3]_Ctype_double) as type *_Ctype_double in argument to _Cfunc_pop_mean

我应该如何将 C.double 数组传递给代码？

Answer 1

当一个数组名被传递给一个函数时，传递的是 初始元素的位置。在被调用函数中，这个 参数是局部变量，因此数组名称参数是 指针，即包含地址的变量。

C Programming Language, 2nd Edition

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Slice types

切片是底层的连续段的描述符 数组并提供对该数组元素的编号序列的访问 数组。

像数组一样，切片是可索引的并且有长度。一个长度 slice s 可以通过内置函数 len 发现；不像 数组在执行过程中可能会改变。可以解决的元素 通过整数索引 0 到 len(s)-1。给定的切片索引 元素可能小于相同元素的索引 底层数组。

切片一旦初始化，总是与底层相关联 包含其元素的数组。

The Go Programming Language Specification

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参考：Go Command cgo

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对于切片a，pop_mean(int numPoints, double a[]) C 函数的参数是len(a)，切片底层数组的长度，&a[0]，切片底层数组的第一个元素的地址。

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在 Go 中，我们经常在函数中隐藏细节。例如，popMean 函数，

package main

import (
    "fmt"
)

/*
double pop_mean(int numPoints, double a[]) {
    if (a == NULL || numPoints == 0) {
        return 0;
    }
    double mean = 0;
    for (int i = 0; i < numPoints; i++) {
        mean+=a[i];
    }
    return mean / numPoints;
}
*/
import "C"

func popMean(a []float64) float64 {
    // This is the general case, which includes the special cases
    // of zero-value (a == nil and len(a) == 0)
    // and zero-length (len(a) == 0) slices.
    if len(a) == 0 {
        return 0
    }
    return float64(C.pop_mean(C.int(len(a)), (*C.double)(&a[0])))
}

func main() {
    a := make([]float64, 10)
    for i := range a {
        a[i] = float64(i + 1)
    }

    // slice
    fmt.Println(len(a), a)
    pm := popMean(a)
    fmt.Println(pm)

    // subslice
    b := a[1:4]
    fmt.Println(len(b), b)
    pm = popMean(b)
    fmt.Println(pm)

    // zero length
    c := a[:0]
    fmt.Println(len(c), c)
    pm = popMean(c)
    fmt.Println(pm)

    // zero value (nil)
    var z []float64
    fmt.Println(len(z), z, z == nil)
    pm = popMean(z)
    fmt.Println(pm)
}

输出：

10 [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
5.5
3 [2 3 4]
3
0 []
0
0 [] true
0

Answer 2

我发现您必须发送指向数组中第一个值的指针，而不是发送指向切片的第一个元素或切片本身的指针。

我还遇到了一个问题，我创建了一个新变量，该变量分配了切片中第一项的值，然后创建了一个指向该变量的指针（它不再是原始数组的一部分），而不是创建指向数组中第一项的指针（就像我想要的那样）。

以下是工作代码，使用 cmets 可帮助避免上述段落中的问题。

// Get a basic function to work, while passing in an ARRAY

// Create a dummy array of (10,20,30), the mean of which is 20.
arr := make([]C.double, 0)
arr = append(arr, C.double(10.0))
arr = append(arr, C.double(20.0))
arr = append(arr, C.double(30.0))
firstValue := &(arr[0]) // this notation seems to be pretty important... Re-use this!
// if you don't make it a pointer right away, then you make a whole new object in a different location, so the contiguous-ness of the array is jeopardized.
// Because we have IMMEDIATELY made a pointer to the original value,the first value in the array, we have preserved the contiguous-ness of the array.
fmt.Println("array length: ", len(arr))

var arrayLength C.int
arrayLength = C.int(len(arr))
// arrayLength = C.int(2)

fmt.Println("array length we are using: ", arrayLength)

arrayMean := C.pop_mean(arrayLength, firstValue)
fmt.Println("pop_mean (10, 20, 30): ", arrayMean)

这会产生以下结果：

array length:  3
array length we are using:  3
pop_mean (10, 20, 30):  20

或者，如果我们取消注释将 arrayLength 更改为 2 的行，我们会得到以下结果：

array length:  3
array length we are using:  2
pop_mean (10, 20, 30):  15