FFI是一个可以让用户使用Ruby调用C代码的gem。如果你需要执行一些系统底层调用,或者做一些高性能运算的话,FFI是一个很不错的选择。

1. 安装

执行gem install ffi即可。非常标准的安装过程,期间会做一些本地编译。

2. 超简易入门

现在我们已经可以调用C代码了。我们可以自己写一些C代码来调用,但是更简单的办法是直接调用C标准库里的东西。

我们试试看调用puts函数。随便创建一个文件hello_world.rb:

require 'ffi'

module Hello
extend FFI::Library # 获得FFI::Library相关函数 ffi_lib FFI::Library::LIBC # 加载libc
attach_function :puts, [ :string ], :int # 将puts方法挂到当前Hello模块上,指明入参和返回值的类型
end Hello.puts("Hello, World") # 现在可以调用puts这个模块方法了

运行得到输出结果:

Hello, World

Cool,调用C函数成功。

3. 调用自己的C函数

能调用C标准库是远远不够的。我们的目标是能够调用自己的C代码。

首先,我们写一个测试用的C源文件,比如叫做c_base.c:

#include <string.h>

int add(int a, int b){
return a+b;
}

对,就是一个简单到不能再简单的C函数,做了个加法。

我们先将它编译:

gcc -c -fPIC c_base.c -o c_base.o

gcc c_base.o -shared -o c_base.so

执行即可得到c_base.so文件。

当然,为了方便起见,建议把这些放在一个Makefile里面,直接用make编译。

比如写成这样:

c_base.so: c_base.o
gcc c_base.o -shared -o c_base.so c_base.o: c_base.c
gcc -c -fPIC c_base.c -o c_base.o .PHONY: clean clean:
rm *.o *.so

执行后一样可以得到c_base.so文件。

然后我们就可以在Ruby里面调用了:

require 'ffi'

module Hello
extend FFI::Library ffi_lib File.join(File.dirname(__FILE__) + '/c_base.so') # 加载动态库,只要提供路径就行
attach_function :add, [:int,:int ], :int
end res = Hello.add(10, 7) p res

运行得到输出结果:

17

好的!我们成功调用了自己的C函数!

4. 有关指针

到目前为止看起来不错。唯一需要注意的是attach_function里面参数类型的指定。

我们用:int来指定int,用:string来指定char *类型(需要以\0结尾)

完整的类型映射关系可以参考: https://github.com/ffi/ffi/wiki/Types

之前我们在Hello World的例子中指定了:string来输出字符串,传给C代码的时候变成了char *类型。

但是对于这种指针操作实际上是有隐患的。考虑以下代码:

static char* my_name;

void bad_set_my_name(char* name) {
my_name = name;
}

在这个代码里我们可以给my_name设置值。

我们假设使用以下Ruby代码调用:

module Bar
extend FFI::Library ffi_lib File.join(File.dirname(__FILE__) + '/set_name.so') # 加载动态库
attach_function :bad_set_my_name, [ :string ], :void
end module Foo
name = "Robin"
Bar.bad_set_my_name(name) # 调用C代码
end

调用后我们可以认为现在C代码中的my_name应该指向Robin这个C字符串。

现在问题来了,如果Ruby的GC把name变量回收掉了,那么C里面的my_name指针将成为一个无效指针。另一方面由于这个指针是C在管理,因此Ruby也没有办法越俎代庖地去回收C里面的变量。因此这就成为了一个隐患。

还有一种更复杂的情况是,如果是在使用JRuby的情况下,由于JVM对于新生代使用的是复制GC算法,因此会使得堆里面的对象地址发生变化,这就使得即使没有回收,C里面的指针也可能会变成无效的。

解决方法也很简单,只需要让传给C的指针所指向的数据位置不要变就可以了。做法也很简单,只要把数据复制到native memory里面,然后把native memory里的地址传给C代码就可以了。

修改后的代码如下:

module Bar
extend FFI::Library ffi_lib File.join(File.dirname(__FILE__) + '/set_name.so')
attach_function :bad_set_my_name, [ :pointer ], :void # 注意类型改为了pointer
end module Foo
name = FFI::MemoryPointer.from_string("Robin") # 将Robin字符串拷贝到native memory上面去
Bar.bad_set_my_name(name)
end

由于FFI::MemoryPointer实际上代表了一个内存地址,相当于void *,因此在attach_function的时候需要修改入参类型为:pointer

反正传给C代码的指针在运行时都是纯粹的地址,char *void *并没有区别,所以C代码不需要做修改。

Ruby FFI 入门教程的更多相关文章

  1. 《Ruby语言入门教程v1.0》学习笔记-01

    <Ruby语言入门教程v1.0> 编著:张开川 邮箱:kaichuan_zhang@126.com 想要学习ruby是因为公司的自动化测试使用到了ruby语言,但是公司关于ruby只给了一 ...

  2. 《Ruby语言入门教程v1.0》学习笔记-03

    10.09 第七章 7.1 模块 Ruby标准包里的 Math 模块提供了许多方法,比如:求平方根 sqrt ,使用的时候要这么写:模块名.方法名(参数).如:Math.sqrt( a*5+b ) M ...

  3. 《Ruby语言入门教程v1.0》学习笔记-02

    9.18 第四章 一切都是对象 这个章节的例子都举得很浅显易懂,而且作者的语言= =噗,委实生动有趣啊是~~ 4.1  两种思维方式 初期的编程思想是:以“如何做”为指导来编写代码.这时期的编程语言叫 ...

  4. Ruby入门教程和技巧

    转自:http://blog.csdn.net/cqfz123/article/details/1349050   Ruby真的比Java更好? Ruby On Rails 创始人:对Java 说再见 ...

  5. 转:几十种编程语言的快速入门教程- learnxinyminutes.com

    原文来自于:http://top.jobbole.com/15551/ 这家网站的名称是 Learn X in Y minutes,包括了几十种编程语言的快速学习入门教程.打开几种编程语言来看了一下, ...

  6. nodejs【伪】入门教程

    声明: 本文适合白的不能再白的小白 不要被标题误导,本文不会讲nodejs基础,只是本人学习流程和资料的一个整合 如果想找一大堆教程自己看,没有电梯,自己拉到文章最下方吧   一.nodejs是什么 ...

  7. TensorFlow 中文资源全集,官方网站,安装教程,入门教程,实战项目,学习路径。

    Awesome-TensorFlow-Chinese TensorFlow 中文资源全集,学习路径推荐: 官方网站,初步了解. 安装教程,安装之后跑起来. 入门教程,简单的模型学习和运行. 实战项目, ...

  8. laravel 中CSS 预编译语言 Sass 快速入门教程

    CSS 预编译语言概述 CSS 作为一门样式语言,语法简单,易于上手,但是由于不具备常规编程语言提供的变量.函数.继承等机制,因此很容易写出大量没有逻辑.难以复用和扩展的代码,在日常开发使用中,如果没 ...

  9. Apache Solr入门教程(初学者之旅)

    Apache Solr入门教程(初学者之旅) 写在前面:本文涉及solr入门的各方面,建议边思考边实践,相信能帮助你对solr有个清晰全面的了解并能简单实用. 在Apache Solr初学者教程的这个 ...

随机推荐

  1. Server Tomcat v6.0 Server at localhost was unable to start within 45 seconds问题

    错误:Server Tomcat v6.0 Server at localhost was unable to start within 45 seconds. If the server requi ...

  2. ubuntu使用经验整理

     ===================================================== 清理/boot分区 =================================== ...

  3. JavaScript 基础第十天

    学习总结 1定时器 ①.setTimeout() // 间隔多长时间执行一次(会返回一个数字型的标识) ②.setInterval() // 间隔多长时间执行,是不断地执行. ③.clearTimeo ...

  4. jquery ajax post 中文乱码解决

    jquery ajax post 方式默认传递的是UFT-8字符,即使页面设置了gbk编码也无效.字符传到后台时如果后台设置的gbk或者其他编码,就会出现乱码.解决很容易,将后台页面设置成UTF-8编 ...

  5. slot游戏中的数学概念

    最近研究slot 算法,看了大量的英文资料,因为母语中文,一直使用中文的英文小白来说,好心塞,悔不当初没学好英文. 下文是从众多的英文中摘录的唯一能够看明白的概念.先给自己留着,到时候深入研究可以看 ...

  6. 创建动态WCF服务(无配置文件)

    public class WCFServer { ServiceHost host = null; public WCFServer(string addressurl, string tcpurl, ...

  7. 一次与51aspx客服MM谈话 -- 坑是怎么发展的

    GG从发布以来,我每次版本更新都会同步到51aspx源码网站,这次在同步更新GG V3.2版本到51aspx时,出了点小状况: 上传3.2版本几个小时后,我再次上去查看,发现其状态变成了“退回”,于是 ...

  8. 算法:Astar寻路算法改进,双向A*寻路算法

    早前写了一篇关于A*算法的文章:<算法:Astar寻路算法改进> 最近在写个js的UI框架,顺便实现了一个js版本的A*算法,与之前不同的是,该A*算法是个双向A*. 双向A*有什么好处呢 ...

  9. 用手机访问本地环境的利器ngrok

    我们在调试移动端页面,尤其是调试微信页面的时候,会遇到这样的情况,手机连着公司的wifi,开发环境(台式机)插着公司的网线,我们要用手机来访问开发环境下的页面.这个时候,如果网线和wifi是在同一个网 ...

  10. 赴美工作常识(Part 4 - 面试)

    最近跟同事讨论面试的事情比较多,所以就综合大家所说的列举几条面试建议吧.这些建议是针对中国候选人应聘美国职位而写的,但适用范围可能更广.假若你实际的实力是 X,面试官感知到你的实力是 Y,这些建议既不 ...