如何在 Go 中填写 void* C 指针？

Question

我正在尝试与 Go 中的一些 C 代码进行交互。使用 cgo，这一直是相对简单的，直到我遇到这种（相当常见的）情况：需要将指针传递给本身包含指向某些数据的指针的结构。如果不求助于将结构的创建放入 C 代码本身，我似乎无法从 Go 中弄清楚如何做到这一点，我不想这样做。这是一个说明问题的sn-p：

package main

// typedef struct {
//     int   size;
//     void *data;
// } info;
//
// void test(info *infoPtr) {
//     // Do something here...
// }
import "C"

import "unsafe"

func main() {
    var data uint8 = 5
    info := &C.info{size: C.int(unsafe.Sizeof(data)), data: unsafe.Pointer(&data)}
    C.test(info)
}

虽然编译正常，但尝试运行它会导致：

panic: runtime error: cgo argument has Go pointer to Go pointer

在我的例子中，传递给 C 调用的数据不会在调用之后持续存在（即，有问题的 C 代码会深入到结构中，复制它需要的内容，然后返回）。

Answer 1

参见cgo 文档中的"Passing pointers" 部分：

Go 代码可以将 Go 指针传递给 C，前提是它指向的 Go 内存不包含任何 Go 指针。

还有：

这些规则在运行时动态检查。检查由 GODEBUG 环境变量的 cgocheck 设置控制。默认设置是 GODEBUG=cgocheck=1，它实现了相当便宜的动态检查。可以使用 GODEBUG=cgocheck=0 完全禁用这些检查。可以通过 GODEBUG=cgocheck=2 对指针处理进行完整检查，但需要在运行时付出一些代价。

如果您运行您提供的 sn-p：

GODEBUG=cgocheck=0 go run snippet.go

那么就没有恐慌了。但是，正确的做法是使用C.malloc（或从其他地方获取“C 指针”）：

package main

// #include <stdlib.h>
// typedef struct {
//     int   size;
//     void *data;
// } info;
//
// void test(info *infoPtr) {
//     // Do something here...
// }
import "C"

import "unsafe"

func main() {
    var data uint8 = 5

    cdata := C.malloc(C.size_t(unsafe.Sizeof(data)))
    *(*C.char)(cdata) = C.char(data)
    defer C.free(cdata)

    info := &C.info{size: C.int(unsafe.Sizeof(data)), data: cdata}
    C.test(info)
}

它之所以有效，是因为虽然不允许使用常规 Go 指针，但 C.malloc 返回一个“C 指针”：

Go 指针表示指向 Go 分配的内存的指针（例如通过使用 & 运算符或调用预定义的 new 函数），术语 C 指针表示指向 C 分配的内存的指针（例如通过调用 C.马尔洛克）。指针是 Go 指针还是 C 指针是由内存分配方式决定的动态属性。

请注意，您需要包含stdlib.h 才能使用C.free。