DLang 与 C 语言交互

很难受的是，这部分的文档太少了，根本没有 教程向 的文章。所以我写了此文以做分享。

本文原址链接（防止机器搬运）：https://www.cnblogs.com/jeefy/p/17501476.html

阅读提示：请保证如下条件:

会基本C语言使用，以及其编译命令。
会基本D语言使用，以及其编译命令。
会使用 Makefile 之类的东西（不会也无所谓），不会 dub

DLang 与 C 语言交互

最简单的例子

// chello.c

#include <stdio.h>

void hello(void) {

    puts("Hello World!");

}

// hello.d

extern (C) void hello();

void main() {

    hello();

}

其实上面的两个程序的意义非常明显，就是最基本的 Hello World! 输出罢了。

我们有了上面两个文件后可以通过如下命令编译：

gcc -c chello.c

dmd hello.d chello.o

最终会得到一个 main 可执行文件（也可能是 main.exe，看系统）。运行它，你就得到了 Hello World!

接下来对于部分做出解释。

函数的声明：在 hello.d 中有一句 extern (C) void hello();，这就是函数的声明部分，由于 dlang 与 C++ 一样在处理函数名的时候会做一些变化，然而 C 中的函数名却是不变的，所以需要显式声明其函数名的处理方式：extern (C)，也就是按照 C 的处理方式处理，这样才能调用到 chello.o 中的 hello 方法。
编译的命令：唯一需要注意的是需要把 .o 文件显示的放入编译命令中。
头文件：这是困扰我最久的一个点，dlang 如何使用 C 的头文件？后来才发现了一个误区，dlang 不存在头文件的说法，也就是说 dlang 无法直接使用 .h 文件。但是我们又需要声明函数怎么办？在官方文档中有这样一个命令：
```
gcc -E -P program.h > program.lst
```
这个命令的作用在于列出所有声明的东西（包括函数与结构体的声明）。在经过一定的修改后，就可以变为 .d 文件（做类似于头文件的作用）。

接下来我们尝试一点更加高级的东西。

链接库

我使用的例子是我自己在写的一个小东西。参见：

假如我需要使用一个简单的 SDL 程序以显示一个色块。我可以很轻易的写出如下代码：

// cshow.c

#include <stdio.h>

#include <SDL2/SDL.h>

// 省略了部分宏定义....避免冗长

int showColor(int R, int G, int B) {

    SDL_PREWORK(50, 50);

    while (!done) {

        SDL_MYEQUIT(60);

        if (SDL_SetRenderDrawColor(ren, R, G, B, 255) < 0) {

            fprintf(stderr, "Error Set render draw color: %s\n", SDL_GetError());

            return -1;

        }

        SDL_RenderFillRect(ren, NULL);

        SDL_RenderPresent(ren);

    }

    SDL_CLEANUP;

    return 0;

}

对于 dlang 中的调用也很明了：

// color.d

// show the color by SDL (written in C)

extern (C) int showColor(int, int, int);

只是问题出在编译的部分。

如果我们按照一下步骤编译：

gcc -c cshow.c `pkg-config sdl2 --cflags --libs`

dmd color.d cshow.o

我们最终会发现出现 undefined reference to ... 的错误。

在官方文档中并没有提及使用系统链接库的问题。但是隐晦的给出了解决方法。

我们直接找到 libSDL2.so 所在的位置。在我的系统中是 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libSDL2.so

于是编译命令新增一个部分，变为：

gcc -c cshow.c `pkg-config sdl2 --cflags --libs`

dmd color.d cshow.o /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libSDL2.so

也就是直接把链接库也带上……属实给我整无语了。

啊，于是，我们不能真的吧所有库的位置全部找到，然后在编译的时候一个一个复制上去吧。所以就需要类似与 Make 或者 CMake, meson 之类的构建工具辅助我们。这部分不过多展开。

函数，参数？

有些时候，我们想要在 C 中使用 dlang 分配的内存。如：

// exmaple.c

void fillMem(int *dst, int size, int val) {

    for (int i = 0; i < size; ++i)

        dst[i] = val;

}

自然的，我们可以想到：

// example.d

// 错误示例！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

import std.stdio;

extern (C) void fillMem(int[] dst, int size, int val);

void main() {

    int[] arr = new int[](3);

    fillMem(arr, 3, 1);

    writeln(arr[2]);

}

可以编译通过，然后运行……输出 0。

讲道理应该是输出 1 才对。

那么很明显，类型出了问题，我们不应该如此操作。

于是参考官方文档。正确的姿势如下：

import std.stdio;

extern (C) void fillMem(int* dst, int size, int val);

void main() {

    int[] arr = new int[](3);

    fillMem(arr.ptr, 3, 1);

    writeln(arr[0]);

    writeln(arr[1]);

    writeln(arr[2]);

    writeln(arr.length);

}

为什么如此？在 dlang 中，可变长数组其实有两个变量，可以理解为：

struct {

    int length;

    int * ptr;

}

当然，类型肯定不是这样的……

也就是说 arr.ptr 中才存着数据。所以如此。

那么考虑不可变长数组。好像还是只能使用上面那种声明和调用方法……

这就是在传递参数的时候最需要注意的一个点。其他的参数类型转化可以参考：