如何从 go 到 python 返回错误字符串

Question

我正在用 Go (c-shared) 编写一个共享对象，它将从 python 加载和运行。一切正常，直到 Go 代码需要返回错误。我正在使用 error.Error() 将错误转换为字符串，但是当尝试将其返回给 python 时，cgo 正在命中：

panic: runtime error: cgo result has Go pointer

这很奇怪，因为这是一个字符串，而不是一个指针。我知道通过共享对象导出函数返回 go 字符串没有问题，因为我在其他几个地方这样做没有任何问题。

Go 代码如下所示：

package main

import "C"

//export MyFunction
func MyFunction() string {
    err := CallSomethingInGo()
    if err != nil {
        return err.Error()
    }
    return ""
}

func main() {}

使用 buildmode=c-shared 将 go 代码编译为 .so，然后在 python 代码中，我有这样的内容：

from ctypes import *

lib = cdll.LoadLibrary("./mygocode.so")

class GoString(Structure):
    _fields_ = [("p", c_char_p),("n", c_longlong)]

theFunction = lib.MyFunction
theFunction.restype = GoString

err = theFunction()

当最后一行执行并且 golang 代码返回 NO 错误时，一切都很好并且可以正常工作！但是，如果 golang 代码尝试返回错误（例如 CallSomethingInGo 失败并返回 err），那么 python 代码将失败并显示：

panic: runtime error: cgo result has Go pointer

我已经尝试从 go 手动返回字符串到 python 并且它工作正常，但是尝试返回 error.Error() （根据我的理解应该是一个字符串）失败。将错误的字符串表示形式返回给python的正确方法是什么？

还有一条信息——来自 golang，我做了一个 printf("%T", err) ，我看到错误的类型是：

*os.PathError

我也做了 printf("%T", err.Error()) 并确认 err.Error() 返回的类型是 'string' 所以我仍然不确定为什么这不起作用。

对我来说甚至更陌生...我尝试修改 go 函数，如下所示进行测试，这段代码工作正常并将“test”作为字符串返回给 python...

//export MyFunction
func MyFunction() string {
    err := CallSomethingInGo()
    if err != nil {
        // test
        x := errors.New("test")
        return x.Error()
    }
    return ""
}

我很困惑！该测试如何工作，而不是 err.Error() ？

Answer 1

正如我在评论中所说，您只是不允许这样做。

the Cgo documentation 中概述了从 C 代码调用 Go 代码的规则，this section 中描述了这个特殊问题，以这种方式（尽管我特别加粗了一些部分）：

传递指针

Go 是一种垃圾收集语言，垃圾收集器需要知道每个指向 Go 内存的指针的位置。因此，在 Go 和 C 之间传递指针是有限制的。

在本节中，术语 Go 指针表示指向由 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新函数），术语 C 指针表示指向由 C 分配的内存的指针（例如通过对 C.malloc 的调用）。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；它与指针的类型无关。

请注意，除了类型的零值之外，某些 Go 类型的值始终包含 Go 指针。字符串、切片、接口、通道、映射和函数类型都是如此。指针类型可以保存 Go 指针或 C 指针。数组和结构类型可能包含也可能不包含 Go 指针，具体取决于元素类型。下面所有关于 Go 指针的讨论不仅适用于指针类型，还适用于包含 Go 指针的其他类型。

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。 C 代码必须保留这个属性：它不能在 Go 内存中存储任何 Go 指针，即使是暂时的。当传递一个指向结构体中字段的指针时，所讨论的 Go 内存是该字段占用的内存，而不是整个结构体。当传递指向数组或切片中元素的指针时，所讨论的 Go 内存是整个数组或切片的整个后备数组。

调用返回后，C 代码可能不会保留 Go 指针的副本。这包括 _GoString_ 类型，如上所述，它包括一个 Go 指针； _GoString_ 值可能不会被 C 代码保留。

由 C 代码调用的 Go 函数可能不会返回 Go 指针（这意味着它可能不会返回字符串、切片、通道等）。由 C 代码调用的 Go 函数可以将 C 指针作为参数，并且可以通过这些指针存储非指针或 C 指针数据，但它可能不会将 Go 指针存储在 C 指针指向的内存中。 C 代码调用的 Go 函数可以将 Go 指针作为参数，但它必须保留其指向的 Go 内存不包含任何 Go 指针的属性。

Go 代码可能不会在 C 内存中存储 Go 指针。 C 代码可以将 Go 指针存储在 C 内存中，但须遵守上述规则：当 C 函数返回时，它必须停止存储 Go 指针。

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。

可以通过使用 unsafe 包来克服这种强制，当然没有什么可以阻止 C 代码做任何它喜欢做的事情。 但是，违反这些规则的程序可能会以意想不到的方式失败。

这就是您所看到的：您有一个程序违反了多个规则，现在它以意想不到和不可预知的方式失败了。特别是，您的lib.MyFunction 是

C 代码调用的 Go 函数

因为 Python 的 cdll 处理程序算作 C 代码。你可以返回nil，因为那是零值，但是你不能返回 Go 字符串。空字符串常量（以及来自其他一些错误类型的其他字符串常量）在运行时没有被捕获这一事实是幸运的。¹

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¹这是好好运还是坏好运取决于你的观点。如果它一直失败，也许你会更早地查阅 Cgo 文档。相反，它会意外失败，但在最常见的情况下不会。这里发生的是字符串常量被编译为文本（或rodata）部分，因此实际上并不是动态分配的。然而，一些——不是全部，而是一些——错误的字符串字节是动态分配的。一些os.PathErrors 指向支持 GC 的内存，这些是被 GC 捕获的情况

相当便宜的动态检查

在倒数第二段中提到。