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在Windows上为Golang配置MinGW以支持CGO的详细步骤

P粉602998670
发布: 2025-09-08 09:51:01
原创
692人浏览过
答案:在Windows上为Golang配置MinGW以支持CGO,需通过MSYS2安装MinGW-w64,配置PATH和Go环境变量CGO_ENABLED、CC、CXX,并验证GCC和CGO功能。核心在于为Go提供C/C++编译能力,因Go自身不包含C编译器,而Windows无默认GNU工具链,故需MinGW-w64填补空白。常见问题包括PATH配置错误、架构不匹配、环境变量未持久化等,可通过where gcc、go env检查并清理缓存解决。项目中应使用#cgo指令管理编译链接选项,结合构建脚本与条件编译实现跨平台优雅集成。

在windows上为golang配置mingw以支持cgo的详细步骤

在Windows上为Golang配置MinGW以支持CGO,核心在于为Go的工具链提供一个可用的C/C++编译器和链接器。Go本身不自带这些,当你需要Go程序调用C或C++代码时(即使用CGO),它会寻找一个外部编译器。MinGW-w64就是解决这个问题的关键,它将GNU工具链带到Windows平台,让Go能够顺利地将C/C++部分编译并链接到最终的可执行文件中。这听起来可能有点绕,但实际上,只要按部就班,这个环境搭建过程远没有想象中那么复杂。

解决方案

  1. 选择并安装MinGW-w64: 不要再考虑老旧的MinGW项目了,我们现在需要的是MinGW-w64,它支持64位编译,并且维护更活跃。我个人推荐使用MSYS2来安装和管理MinGW-w64。MSYS2提供了一个类Unix的shell环境,这对于后续的包管理和编译操作来说简直是如虎添翼。

    • 下载MSYS2: 访问MSYS2官网,下载并安装最新版的
      msys2-x86_64-*.exe
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      。安装路径建议选择一个没有空格的简单路径,比如
      C:\msys64
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    • 更新MSYS2: 安装完成后,启动MSYS2 MSYS终端(
      msys2.exe
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      ),首先更新包数据库和核心组件:
      pacman -Syu
      # 可能会提示关闭终端后重新打开,请照做
      pacman -Su
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    • 安装MinGW-w64 GCC工具链: 在MSYS2 MinGW 64-bit终端(
      mingw64.exe
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      )中,安装64位的GCC工具链。如果你需要编译32位的Go程序,则安装
      mingw-w64-i686-gcc
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      pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc
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      这会安装GCC、G++以及相关的Binutils等。

  2. 配置系统环境变量: 这是最关键的一步,它告诉Go在哪里可以找到C/C++编译器。

    • 将MinGW-w64的bin目录添加到PATH: 找到你安装的MinGW-w64的
      bin
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      目录。如果你是按我说的用MSYS2安装的,那么默认路径通常是
      C:\msys64\mingw64\bin
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      。 将这个路径添加到Windows系统的
      Path
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      环境变量中。
      • 右键“此电脑” -> “属性” -> “高级系统设置” -> “环境变量”。
      • 在“系统变量”下找到
        Path
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        ,点击“编辑”。
      • 点击“新建”,然后粘贴
        C:\msys64\mingw64\bin
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        。确保它在列表中靠前的位置,以防与其他同名工具冲突。
      • 一路点击“确定”保存。
    • 配置Go的CGO相关环境变量: 在命令行中(普通的
      cmd
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      PowerShell
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      ,不是MSYS2终端),执行以下命令。这些设置会持久化到Go的环境配置中。
      go env -w CGO_ENABLED=1
      go env -w CC=gcc
      go env -w CXX=g++
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      CGO_ENABLED=1
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      是启用CGO的开关。
      CC
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      CXX
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      则明确告诉Go,使用
      gcc
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      作为C编译器,
      g++
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      作为C++编译器。因为我们已经把MinGW的
      bin
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      目录加入了
      Path
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      ,所以直接写
      gcc
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      g++
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      就行,系统会找到正确的可执行文件。

  3. 验证配置: 打开一个新的命令行窗口(非常重要,因为环境变量需要刷新)。

    • 检查GCC是否可用:
      gcc --version
      g++ --version
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      如果能正确显示MinGW-w64 GCC的版本信息,说明MinGW安装和PATH配置是成功的。

      立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

    • 检查Go环境:
      go env CGO_ENABLED
      go env CC
      go env CXX
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      确保它们都显示为你设置的值。

  4. 测试CGO功能: 创建一个简单的Go项目来测试CGO。

    • 创建一个目录,比如

      cgo_test
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    • cgo_test
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      中创建
      main.go
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      package main
      
      /*
      #include <stdio.h>
      void sayHello() {
          printf("Hello from C!\n");
      }
      */
      import "C"
      import "fmt"
      
      func main() {
          fmt.Println("Calling C function from Go...")
          C.sayHello()
          fmt.Println("C function called successfully.")
      }
      登录后复制
    • cgo_test
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      目录下运行:

      go run main.go
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      如果输出“Calling C function from Go...”和“Hello from C!”,那么恭喜你,CGO环境配置成功了!

为什么CGO在Windows上需要MinGW,而不仅仅是Go本身?

这其实是一个非常基础但又常常被误解的问题。Go语言的设计哲学之一是“自带电池”,它有自己的编译器,能够将Go代码编译成独立的可执行文件,不依赖外部运行时。这很酷,对吧?但当涉及到CGO时,情况就有点不一样了。CGO的本质是提供一种机制,让Go代码能够调用C语言的函数,反之亦然。这就意味着,你的Go程序中会夹杂着C/C++代码片段。

Go的编译器(

go tool compile
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)知道如何处理Go语言,但它并不是一个C/C++编译器。当它遇到CGO块(也就是
import "C"
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上面用注释包起来的C代码)时,它需要一个外部的、成熟的C/C++编译器来把这些C/C++代码编译成机器码,然后Go的链接器再将这些编译好的C/C++目标文件与Go自身编译出来的Go目标文件链接在一起,形成最终的可执行文件。

在Linux或macOS上,通常系统会预装GCC或Clang,这些都是Go可以“借用”的C/C++编译器。但在Windows上,情况就不同了。Windows原生并没有自带一个GNU风格的C/C++编译器。微软有自己的Visual C++编译器(MSVC),但它的ABI(应用程序二进制接口)和GNU工具链的ABI并不完全兼容,而且Go的工具链默认是期望使用GNU风格的编译器。

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所以,MinGW(Minimalist GNU for Windows)就应运而生了。它实际上是将GNU工具链(包括GCC、G++、Binutils等)移植到了Windows平台,使得Windows用户也能像在Linux上一样,使用这些工具来编译C/C++代码。对于Go的CGO来说,MinGW-w64就是那个缺失的C/C++编译器和工具链,它提供了Go在Windows上完成CGO编译所需的一切。没有它,Go的CGO功能在Windows上就成了“巧妇难为无米之炊”的局面。

配置MinGW时常见的“坑”和调试技巧有哪些?

在配置MinGW支持CGO的过程中,总会遇到一些让人抓狂的小问题,这些“坑”往往不是什么大毛病,但解决起来可能需要一点耐心和技巧。

  1. PATH环境变量的“迷魂阵”:

    • 问题现象:
      gcc --version
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      命令运行失败,或者
      go build
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      CGO项目时报错“gcc: not found”。
    • 原因分析: MinGW的
      bin
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      目录没有正确添加到系统
      Path
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      环境变量中,或者虽然添加了,但顺序不对,被其他同名的可执行文件(比如某些IDE自带的旧版GCC)“劫持”了。
    • 调试技巧:
      • 打开一个新的命令行窗口(CMD或PowerShell),输入
        where gcc
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        g++ --version
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        。确保输出的路径是你的MinGW-w64安装路径下的
        gcc.exe
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        。如果不是,或者找不到,那就要重新检查
        Path
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        变量了。
      • 编辑
        Path
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        变量时,把MinGW的
        bin
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        目录放到列表的最前面,这样可以确保系统优先找到它。
  2. MinGW版本和架构的“错位”:

    • 问题现象: 编译时出现奇怪的链接错误,或者程序无法运行,提示“不是有效的Win32应用程序”。
    • 原因分析: 你可能安装了旧版的MinGW,或者安装了32位的MinGW-w64(
      i686-gcc
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      ),但你的Go是64位的(默认)。Go的
      GOARCH
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      (目标架构)必须与MinGW编译器的目标架构匹配。
    • 调试技巧:
      • 始终推荐使用
        mingw-w64
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        ,并确保安装的是
        mingw-w64-x86_64-gcc
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        (用于64位Go)或
        mingw-w64-i686-gcc
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        (用于32位Go)。
      • 使用
        go env GOARCH
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        查看Go的目标架构,确保它与你安装的MinGW-w64版本匹配。
  3. CGO_ENABLED
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    CC
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    CXX
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    的“失忆症”:

    • 问题现象: 即使
      gcc --version
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      正常,CGO项目依然编译失败,提示“CGO_ENABLED not set”或找不到编译器。
    • 原因分析: 忘记设置这些Go特有的环境变量,或者设置后没有持久化(比如只在当前会话设置)。
    • 调试技巧:
      • 使用
        go env CGO_ENABLED
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        go env CC
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        go env CXX
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        来检查当前Go环境的设置。
      • 务必使用
        go env -w <VAR>=<VALUE>
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        命令来设置,这样Go会将这些配置写入其内部环境,下次打开新终端时也有效。
  4. Go模块缓存的“干扰”:

    • 问题现象: 更改了MinGW配置后,项目依然使用旧的编译结果,或者出现一些难以解释的编译错误。
    • 原因分析: Go的模块缓存和构建缓存可能会保留旧的CGO编译产物,导致新的配置没有生效。
    • 调试技巧:
      • 在项目目录下执行
        go clean -modcache
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        go clean -cache
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        来清除所有相关的缓存。这通常能解决很多莫名其妙的构建问题。
  5. 链接器错误(

    undefined reference
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    )的“迷宫”:

    • 问题现象: 编译CGO项目时,提示
      undefined reference to 'some_c_function'
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    • 原因分析: 这通常不是MinGW本身的问题,而是你的C/C++代码在编译或链接时缺少了必要的库文件。可能是
      #cgo LDFLAGS
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      中没有指定正确的库路径或库名。
    • 调试技巧:
      • 仔细检查CGO指令中的
        #cgo CFLAGS
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        #cgo LDFLAGS
        登录后复制
        。确保所有需要的头文件路径(
        -I
        登录后复制
        )和库文件路径(
        -L
        登录后复制
        )以及库名(
        -L
        登录后复制
        )都已正确指定。
      • 尝试单独编译你的C/C++代码(不通过Go),看看能否成功,这有助于隔离问题。

如何在Go项目中优雅地管理CGO依赖和构建配置?

随着项目复杂度的提升,仅仅配置好MinGW是远远不够的。我们需要更优雅的方式来管理CGO相关的编译和链接选项,尤其是在面对跨平台构建时。

  1. 充分利用

    #cgo
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    指令的魔力:
    #cgo
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    是Go提供给我们的核心工具,用于在Go代码中嵌入CGO相关的编译和链接指令。

    • CFLAGS
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      LDFLAGS
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      这是最常用的。
      CFLAGS
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      用于传递给C/C++编译器的选项(例如头文件路径
      -I
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      、宏定义
      -D
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      ),
      LDFLAGS
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      用于传递给链接器的选项(例如库文件路径
      -L
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      、库名
      -L
      登录后复制
      )。
      // #cgo CFLAGS: -I${SRCDIR}/c_src/include -D_MY_CUSTOM_DEFINE
      // #cgo LDFLAGS: -L${SRCDIR}/c_src/lib -lmyclib
      package main
      // ...
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      SRCDIR
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      是一个非常有用的变量,它代表当前Go源文件的目录,避免了硬编码绝对路径。

    • PKG_CONFIG
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      对于那些使用
      pkg-config
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      来管理依赖的C/C++库,
      #cgo pkg-config: mylib
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      可以极大地简化
      CFLAGS
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      LDFLAGS
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      的配置,它会自动查找并添加正确的编译和链接选项。当然,这要求你在系统上安装并配置了
      pkg-config
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    • Go 1.15+的
      CGO_CFLAGS
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      CGO_LDFLAGS
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      为了更清晰地分离Go自身编译选项和CGO编译选项,Go 1.15及以上版本引入了
      CGO_CFLAGS
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      CGO_LDFLAGS
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      。它们是
      CFLAGS
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      LDFLAGS
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      的更明确版本,建议优先使用。
  2. 构建脚本或Makefile的介入: 当CGO依赖变得复杂,或者需要在不同操作系统上进行条件编译时,仅仅依靠

    #cgo
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    指令可能会显得力不从心。这时,引入一个构建脚本(如PowerShell脚本、Bash脚本)或
    Makefile
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    就非常有必要了。

    • 自动化环境变量: 脚本可以根据当前环境(Windows/Linux/macOS)动态设置
      CGO_ENABLED
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      CC
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      CXX
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      等环境变量,然后执行
      go build
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    • 预编译C/C++库: 对于复杂的C/C++依赖,你可能需要在Go编译之前,先用脚本编译这些C/C++库,生成
      .lib
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      .a
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      文件,然后将这些文件的路径传递给
      #cgo LDFLAGS
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    • 简化命令: 将一系列复杂的
      go build
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      命令和参数封装在一个简单的命令中,提高开发效率。
  3. Go Modules与C/C++代码的共存策略: Go Modules主要管理Go语言的依赖,它不会直接管理C/C++源代码或预编译库。

    • 内部C/C++代码: 如果C/C++代码是项目的一部分,可以将其放在Go模块内的特定目录,例如
      _cgo
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      cbits
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      src/c
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      。然后,通过
      #cgo CFLAGS
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      #cgo LDFLAGS
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      中的
      SRCDIR
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      来引用这些文件。
      // project_root/
      // ├── go.mod
      // ├── main.go
      // └── c_src/
      //     ├── include/
      //     │   └── myclib.h
      //     └── src/
      //         └── myclib.c
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      这样,CGO在编译时就能找到这些文件。

    • 外部C/C++库: 对于大型的第三方C/C++库,通常不建议直接将它们的源代码放入Go项目。更好的做法是:
      • 预编译和分发: 预编译这些库,并将编译好的
        .lib
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        (Windows)或
        .a
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        (Linux/macOS)文件以及头文件随Go项目一起分发,或者通过包管理器安装。
      • 使用构建脚本下载/编译: 在构建Go项目之前,通过脚本自动下载或编译这些外部C/C++库。
  4. 跨平台构建的条件编译: 如果你的Go项目需要在Windows、Linux、macOS等多个平台上支持CGO,那么条件编译是必不可少的。Go的构建标签(build tags)在这里发挥了巨大作用。

    • 文件级别的条件编译: 你可以创建不同的文件来处理不同平台下的CGO指令。例如:
      • cgo_windows.go
        登录后复制
        :
        //go:build windows
        // #cgo CFLAGS: -I${SRCDIR}/win_c_src/include
        // #cgo LDFLAGS: -L${SRCDIR}/win_c_src/lib -lmyclib_win
        package mypackage
        // #include "myclib.h"
        import "C"
        // ... Go wrapper functions for Windows ...
        登录后复制
      • cgo_linux.go
        登录后复制
        :
        //go:build linux
        // #cgo CFLAGS: -I${SRCDIR}/linux_c_src/include
        // #cgo LDFLAGS: -L${SRCDIR}/linux_c_src/lib -lmyclib_linux
        package mypackage
        // #include "myclib.h"
        import "C"
        // ... Go wrapper functions for Linux ...
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        这样,Go工具链在编译时会根据目标操作系统自动选择对应的文件。

    • 确保C/C++源代码也按平台区分: 相应的,你的C/C++

以上就是在Windows上为Golang配置MinGW以支持CGO的详细步骤的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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