如何从 Golang 访问 C 指针数组

Question

我正在使用 FFmpeg 为 windows 平台编写一个应用程序，它是 golang 包装器 goav，但我无法理解如何使用 C 指针来访问数组。

我正在尝试获取存储在 AVFormatContext 类中的流以在 go 中使用，并最终将帧添加到 OpenGL 中的纹理以制作具有酷炫过渡的视频播放器。

我认为了解如何转换和访问 C 数据将使编码变得更加容易。

我已经剥离了 C 代码、包装器和我的代码的所有相关部分，如下所示：

C 代码 - libavformat/avformat.h

typedef struct AVFormatContext { 
    unsigned int nb_streams; 
    AVStream **streams; 
}

Golang goav 包装器

package avutil

//#cgo pkg-config: libavformat
//#include <libavformat/avformat.h>
import "C"
import (
    "unsafe"
)

type Context C.struct_AVFormatContext; 

func (ctxt *Context) StreamsGet(i uintptr) *Stream {
    streams := (**Stream)(unsafe.Pointer(ctxt.streams));
    // I think this is where it's going wrong, I'm brand new to this stuff 
    return (*Stream)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(streams)) + i*unsafe.Sizeof(*streams)));
}

我的 Golang 代码

package main

import "github.com/giorgisio/goav/avformat"

func main() {
    ctx := &avformat.Context{} // the actual function to initiate this does an mallocz for the streams

    stream := ctx.StreamsGet(0)

    //do stuff with stream...
}

在 C 中，看起来我只需要做流 [i]，但这在 go 中不起作用，所以我使用我的问题 here 中的技术向包装器添加了一个函数。 但是我没有得到数据；看起来我正在获得指向内存中某个随机位置的指针。那么，我怎样才能从 golang 中访问这些元素呢？任何资源也会有所帮助；我将为此投入大量时间。

Answer 1

如您所见，问题出在以下代码中：

func (ctxt *Context) StreamsGet(i uintptr) *Stream {
    streams := (**Stream)(unsafe.Pointer(ctxt.streams));
    // I think this is where it's going wrong, I'm brand new to this stuff 
    return (*Stream)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(streams)) + i*unsafe.Sizeof(*streams)));
}

在代码中，变量streams是双指针，因此streams加上偏移量的结果也是双指针（即类型为**Stream）。但是，在您的 sn-ps 中，它被转换为 *Stream，这是不正确的。正确的代码是：

func (ctxt *Context) StreamsGet(i uintptr) *Stream {
    streams := (**Stream)(unsafe.Pointer(ctxt.streams))
    // Add offset i then cast it to **Stream
    ptrPtr := (**Stream)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(streams)) + i*unsafe.Sizeof(*streams)))
    return *ptrPtr
}

补充说明：
如果你想避免Go端的指针运算，你可以定义一个helper函数来访问C端的指针元素（即流），如下所示：

/*
void * ptr_at(void **ptr, int idx) {
    return ptr[idx];
}

struct AVStream * stream_at(struct AVFormatContext *c, int idx) {
    if (i >= 0 && i < c->nb_streams)
        return c->streams[idx];
    return NULL;
}
*/
import "C"
import (
    "unsafe"
)

type Context C.struct_AVFormatContext
type Stream C.struct_AVStream

func (ctx *Context) StreamAt(i int) *Stream {
    p := (*unsafe.Pointer)(unsafe.Pointer(ctx.streams))
    ret := C.ptr_at(p, C.int(i))

    return (*Stream)(ret)
}

func (ctx *Context) StreamAt2(i int) *Stream {
    ret := C.stream_at((*C.struct_AVFormatContext)(ctx), C.int(i))

    return (*Stream)(ret)
}

您可以选择ptr_at 函数，它接受通用（任何）双指针作为其参数，或者更具体的stream_at 函数，它只接受指向AVFormatContext 的指针作为其参数。前一种方法可用于从任何双指针访问元素，例如：AVProgram **、AVChapter ** 等。如果我们需要实现边界检查等附加处理，则后一种方法更可取。