智能合約調用是實現一個 DApp 的關鍵,一個完整的 DApp 包括前端、后端、智能合約及區塊 鏈系統,智能合約的調用是連接區塊鏈與前后端的關鍵。
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我們先來了解一下智能合約調用的基礎原理。智能合約運行在以太坊節點的 EVM 中。因此要 想調用合約必須要訪問某個節點。
以后端程序為例,后端服務若想連接節點有兩種可能,一種是雙 方在同一主機,此時后端連接節點可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication,進 程間通信)機制,也可以采用 RPC(Remote Procedure Call,遠程過程調用)機制;另 一種情況是雙方不在同一臺主機,此時只能采用 RPC 機制進行通信。
提到 RPC, 讀者應該對 Geth 啟動參數有點印象,Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務,對應的 默認服務端口是 8545。。
接著,我們來了解一下智能合約運行的過程。
智能合約的運行過程是后端服務連接某節點,將 智能合約的調用(交易)發送給節點,節點在驗證了交易的合法性后進行全網廣播,被礦工打包到 區塊中代表此交易得到確認,至此交易才算完成。
就像數據庫一樣,每個區塊鏈平臺都會提供主流 開發語言的 SDK(Software Development Kit,軟件開發工具包),由于 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的,因此若想使用 Go 語言連接節點、發交易,直接在工程內導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了,剩下的問題就是流程和 API 的事情了。
總結一下,智能合約被調用的兩個關鍵點是節點和 SDK。
由于 IPC 要求后端與節點必須在同一主機,所以很多時候開發者都會采用 RPC 模式。除了 RPC,以太坊也為開發者提供了 json- rpc 接口,本文就不展開討論了。
接下來介紹如何使用 Go 語言,借助 go-ethereum 源碼庫來實現智能合約的調用。這是有固定 步驟的,我們先來說一下總體步驟,以下面的合約為例。
步驟 01:編譯合約,獲取合約 ABI(Application Binary Interface,應用二進制接口)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息,將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創建該文件,文件名可自定義,后綴最好使用 abi)。
最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下,輸入“ls”命令只能看到 calldemo.abi 文件,參 考效果如下:
步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。
在【Environment】選項框中選擇“Web3 Provider”,然后單擊【Deploy】按鈕。
部署后,獲得合約地址為:0xa09209c28AEf59a4653b905792a9a910E78E7407。
步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內的可執行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉換為 Go 代碼,命令如下:
其中各參數的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結構類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執行后,將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件,讀者可以打開該文件欣賞一下,注意不要修改它。
步驟 04:創建 main.go,填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數內要傳入該合約部署后的地址,此地址在步驟 01 中獲得。
步驟 04:設置 go mod,以便工程自動識別。
前面有所提及,若要使用 Go 語言調用智能合約,需要下載 go-ethereum 工程,可以使用下面 的指令:
該指令會自動將 go-ethereum 下載到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”,這樣還算 不錯。不過,Go 語言自 1.11 版本后,增加了 module 管理工程的模式。只要設置好了 go mod,下載 依賴工程的事情就不必關心了。
接下來設置 module 生效和 GOPROXY,命令如下:
在項目工程內,執行初始化,calldemo 可以自定義名稱。
步驟 05:運行代碼。執行代碼,將看到下面的效果,以及最終輸出的 2020。
上述輸出信息中,可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件,這就是 go mod 的神奇之處。看到 2020,相信讀者也知道運行結果是正確的了。
1、下載go的zip文件。并且一定要把文件解壓到c:\go目錄下。
2、配置windows的高級環境變量。包括:GOROOT、GOOS、GOBIN、GOARCH。并且在path變量里面把c:\go\bin加入。以便可以在命令行直接運行go命令。
舉例:我的機器:
GOPATH= c:\go;c:\go\src;F:\workspace\goSample01;
GOBIN=c:\go\bin;F:\workspace\goSample01\bin;
其中,c:\go是go的安裝路徑;
F:\workspace\goSample01是我寫的go語言項目的工程目錄;
F:\workspace\goSample01\bin是go語言項目的工程目錄下的可執行文件路徑;
3、在完成環境變量配置后,打開一個命令行窗口,直接輸入go,然后回車,看看是否出現go的幫助信息。如果出現,那么go的基本環境就OK了。
注意:這個基本環境不包含開發工具,也不能直接編譯帶C代碼的go程序。
4、
(可選)為了支持Import遠程包,最好裝個gomingw。下載地址:
/downloads/list。如果下的是壓縮包,請把它解壓到C盤。例如,C:\gowin-env。里面有個Console.bat是以后使用go
get的環境。舉例:有個文件a.go,里面import(
"fmt"
"github.com/astaxie/beedb"
_ "github.com/ziutek/mymysql/godrv"
為了編譯該a.go文件,需要啟動Console.bat,然后在該命令行窗口,進入c:\go\src目錄下,執行go getgithub.com/astaxie/beedb
Go get github.com/ziutek/mymysql/godrv .
Go會自動下載該遠程包并編譯和安裝這些包。
配置goclipse(可選)
(如果不喜歡eclipse開發工具,請跳過這個配置。)
1、下載并安裝goclipse插件。Goclipse是go語言for eclipse的插件,下載地址:
2、啟動eclipse并創建go項目。然后寫個最簡單的helloworld.go文件,并運行。代碼如下:
packagemainimport"fmt"func main(){ fmt.Printf("hello, world")}
配置gocode(可選)
如果不需要go語法輔助和eclipse里面的(按ALT+/)彈出go語言自動輔助功能,請跳過這個配置。
1、下載gocode的zip文件,解壓后放在go的bin目錄下。
2、下載并安裝Git軟件。并且在path里面配置git的執行路徑。例如c:\git\bin
3、在命令行執行:go build .\gocode。如果一切正常,那么將會編譯生成一個gocode.exe文件在go的bin目錄下。如果編譯失敗,那么就轉第4步。
4、如果第3步直接編譯gocode源文件成功,那就直接到第5步。否則,就需要通過git下載gocode源文件,然后再編譯。在命令行執行:go get -u github.com/nsf/gocode 。就會生成gocode.exe文件。
5、在goclipse插件里面指定gocode的路徑。就可以在elcipse里面調用gocode來幫助寫編碼了。
從開發工具這塊看,go語言還不夠成熟,開發工具都還不完善,有待改進。
下載go-tour教程源代碼(可選)
Google有個在線運行go語言的教程(),很不錯。支持在web上直接運行大部分的go程序,想了解這個教程的源代碼的朋友可以通過以下方式獲取。如果沒興趣,可以跳過這個步驟。
1、下載安裝Mercurial軟件。
2、在命令行下輸入:
hg clone
作為測試用的。如果把http改成https協議,下載就會失敗。搞不懂。
編譯帶調用C代碼的go文件(可選)
1、為了在windows下編譯帶C代碼的go程序,你首先需要下載并安裝MinGW或者Cygwin。
2、首選安裝MinGW。在安裝MinGW之后,記得要把MinGW安裝目錄\bin路徑設置在path環境變量里面,以便能在dos窗口下直接調用gcc。
3、下載一個gowin-env。下載地址:gowin-env。下載后解壓到某個目錄下,例如:C:\gowin-env. 然后,編輯go-env.bat。配置相關的go參數。例如,我的配置是:
set GOARCH=386
set GOOS=windows
set GOROOT=c:\go
set GOBIN=%GOROOT%\bin
set GOPATH=%GOROOT%;F:\workspace\goSample01;
設置好go-env.bat后,就可以點擊Console.bat來啟動編譯和運行窗口。
4、編寫一個帶C代碼的go程序。例如,testc.go
5、編譯
例如:
go build -compiler gccgo test_c.go
運行調用C代碼的go文件(可選)
1、testc.go.
創建rand目錄,然后在rand里面創建testc.go. 代碼如下:
package rand
/*
//
#include stdio.h
*/
import "C"
func PrintHello() {
C.puts(C.CString("Hello, world\n"))
}
2、a.go
在rand下創建a.go.代碼如下:
package rand
import "fmt"
func SayHello(name string){
fmt.Println(name)
}
3、test_import.go
在rand的上一級創建test_import.go。代碼如下:
package main
import "./rand"
func main(){
rand.SayHello("tom")
rand.PrintHello()
}
4、運行test_import.go
go run test_import.go
在測試其它幾個C代碼的時候,發現windows版本的cgo還有些編譯問題,同樣的代碼轉移到蘋果的XCODE下就沒有問題。后來終于發現原因了,原來有些例子是unix平臺下的,而在windows平臺下,方法名和參數需要做調整。
例如:下面代碼在windows下編譯報一堆錯誤。
package rand
/*
#include stdlib.h
*/
import "C"
func Random() int {
return int(C.random())
}
func Seed(i int) {
C.srandom(C.uint(i))
}
這里需要把return int(C.random()) 修改為“return int(C.rand())”
C.srandom(C.uint(i))修改為“C.srand(C.uint(i))”編譯就OK了。
直接嵌入c源代碼到go代碼里面
package main
/*
#include stdio.h
void myhello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
*/
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.myhello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
需要注意的是C代碼必須放在注釋里面
import "C"語句和前面的C代碼之間不能有空行
運行結果
$ go build main.go ./main
Hello C: 12
Hello Go
分開c代碼到單獨文件
嵌在一起代碼結構不是很好看,很多人包括我,還是喜歡把兩個分開,放在不同的文件里面,顯得干凈,go源文件里面是go的源代碼,c源文件里面是c的源代碼。
$ ls
hello.c hello.h main.go
$ cat hello.h
void hello(int);
$ cat hello.c
#include stdio.h
void hello(int i) {
printf("Hello C: %d\n", i);
}
$ cat main.go
package main
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
編譯運行
$ go build ./main
Hello C: 12
Hello Go
編譯成庫文件
如果c文件比較多,最好還是能夠編譯成一個獨立的庫文件,然后go來調用庫。
$ find mylib main
mylib
mylib/hello.h
mylib/hello.c
main
main/main.go
編譯庫文件
$ cd mylib
# gcc -fPIC -shared -o libhello.so hello.c
編譯go程序
$ cd main
$ cat main.go
package main
// #cgo CFLAGS: -I../mylib
// #cgo LDFLAGS: -L../mylib -lhello
// #include "hello.h"
import "C"
import "fmt"
func main() {
C.hello(C.int(12))
fmt.Println("Hello Go");
}
$ go build main.go
運行
$ export LD_LIBRARY_PATH=../mylib
$ ./main
Hello C: 12
Hello Go
在我們的例子中,庫文件是編譯成動態庫的,main程序鏈接的時候也是采用的動態庫
$ ldd main
linux-vdso.so.1 = (0x00007fffc7968000)
libhello.so = ../mylib/libhello.so (0x00007f513684c000)
libpthread.so.0 = /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f5136614000)
libc.so.6 = /lib64/libc.so.6 (0x00007f5136253000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055d819227000)
理論上講也是可以編譯成整個一靜態鏈接的可執行程序,由于我的機器上缺少靜態鏈接的系統庫,比如libc.a,所以只能編譯成動態鏈接。
//假設的GOPATH指向C:\gohome
0. 執行 go get github.com/wendal/go-oci8 ,然后肯定是報錯了,沒關系,代碼會下載下來.
1. 首先,你需要安裝mingw到C:\mingw
2. 然后,到Oracle官網,下載OCI及其SDK,解壓到instantclient_11_2 -- 當前最新版
3. 從我的go-oci8庫的windows文件夾,拷貝pkg-config.exe到C:\mingw\bin\,拷貝oci8.pc到C:\mingw\lib\pkg-config\
4. 設置環境變量 PATH ,值為 原有PATH;C:\instantclient_11_2;C:\mingw\bin;
5. 設置環境變量 PKG_CONFIG_PATH,值為 C:\mingw\lib\pkg-config
6. 接下來,就最重要的,就是再執行一次,這次應該能成功的: go get github.com/wendal/go-oci8
7. 測試一下:
cd %GOPATH%/src/github.com/wendal/go-oci8/example
go run oracle.go
#提醒一句, oracle.go里面的寫的密碼是system/123456, 實例名XE
Cgo 使得Go程序能夠調用C代碼. cgo讀入一個用特別的格式寫的Go語言源文件, 輸出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go語言的程序包中.
舉例說明一下. 下面是一個Go語言包, 包含了兩個函數 -- Random 和 Seed -- 是C語言庫中random和srandom函數的馬甲.
package rand
/*
#include stdlib.h
*/ import "C" func Random() int { return int(C.random()) } func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }
我們來看一下這里都有什么內容. 開始是一個包的導入語句.
rand包導入了"C"包, 但你會發現在Go的標準庫里沒有這個包. 那是因為C是一個"偽包", 一個為cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空間的一個引用.
rand 包包含4個到C包的引用: 調用 C.random和C.srandom, 類型轉換 C.uint(i)還有引用語句.
Random函數調用libc中的random函數, 然后回返結果. 在C中, random返回一個C類型的長整形值, cgo把它輪換為C.long. 這個值必需轉換成Go的類型, 才能在Go程序中使用. 使用一個常見的Go類型轉換:
func Random() int { return int(C.random()) }
這是一個等價的函數, 使用了一個臨時變量來進行類型轉換:
func Random() int { var r C.long = C.random() return int(r) }
Seed函數則相反. 它接受一個Go語言的int類型, 轉換成C語言的unsigned int類型, 然后傳遞給C的srandom函數.
func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }
需要注意的是, cgo中的unsigned int類型寫為C.uint; cgo的文檔中有完整的類型列表.
這個例子中還有一個細節我們沒有說到, 那就是導入語句上面的注釋.
/*
#include stdlib.h
*/ import "C"
Cgo可以識別這個注釋, 并在編譯C語言程序的時候將它當作一個頭文件來處理. 在這個例子中, 它只是一個include語句, 然而其實它可以是使用有效的C語言代碼. 這個注釋必需緊靠在import "C"這個語句的上面, 不能有空行, 就像是文檔注釋一樣.
Strings and things
與Go語言不同, C語言中沒有顯式的字符串類型. 字符串在C語言中是一個以0結尾的字符數組.
Go和C語言中的字符串轉換是通過C.CString, C.GoString,和C.GoStringN這些函數進行的. 這些轉換將得到字符串類型的一個副本.
下一個例子是實現一個Print函數, 它使用C標準庫中的fputs函數把一個字符串寫到標準輸出上:
package print // #include stdio.h // #include stdlib.h import "C" import "unsafe" func Print(s string) { cs := C.CString(s) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) C.free(unsafe.Pointer(cs)) }
在C程序中進行的內存分配是不能被Go語言的內存管理器感知的. 當你使用C.CString創建一個C字符串時(或者其它類型的C語言內存分配), 你必需記得在使用完后用C.free來釋放它.
調用C.CString將返回一個指向字符數組開始處的指錯, 所以在函數退出前我們把它轉換成一個unsafe.Pointer(Go中與C的void 等價的東西), 使用C.free來釋放分配的內存. 一個慣用法是在分配內存后緊跟一個defer(特別是當這段代碼比較復雜的時候), 這樣我們就有了下面這個Print函數:
func Print(s string) { cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }
構建 cgo 包
如果你使用goinstall, 構建cgo包就比較容易了, 只要調用像平常一樣使用goinstall命令, 它就能自動識別這個特殊的import "C", 然后自動使用cgo來編譯這些文件.
如果你想使用Go的Makefiles來構建, 那在CGOFILES變量中列出那些要用cgo處理的文件, 就像GOFILES變量包含一般的Go源文件一樣.
rand包的Makefile可以寫成下面這樣:
include $(GOROOT)/src/Make.inc
TARG=goblog/rand
CGOFILES=\ rand.go\ include $(GOROOT)/src/Make.pkg
然后輸入gomake開始構建.
更多 cgo 的資源
cgo的文檔中包含了關于C偽包的更多詳細的說明, 以及構建過程. Go代碼樹中的cgo的例子給出了更多更高級的用法.
一個簡單而又符合Go慣用法的基于cgo的包是Russ Cox寫的gosqlite. 而Go語言的網站上也列出了更多的的cgo包.
最后, 如果你對于cgo的內部是怎么運作這個事情感到好奇的話, 去看看運行時包的cgocall.c文件的注釋吧.
直接調用so的函數cgo應該繞不開吧,我寫過一個銀行的應用程序調用其特色業務接口,因為接口只支持c和java,我就封裝了一個c的so,然后用cgo調用后寫了一個RPC供遠程的go語言調用,因為RPC只負責信息交互不負責業務邏輯,所以寫了不到百行,以后基本不用再改。記住雖然go語言自帶gc,但cgo還是要手工釋放內存哦。
文章標題:go語言調用c界面庫,c# 調用go
文章地址:http://vcdvsql.cn/article30/hspepo.html
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