CGo实践：安全地将Go语言的[]byte转换为C语言的char*

void foo(char const *buf, size_t n);

(*C.char)(unsafe.Pointer(&b[0]))

#ifndef FOO_H
#define FOO_H

#include <stddef.h> // For size_t

// 声明一个C函数，接收一个指向字节缓冲区的常量指针和其长度
void foo(char const *buf, size_t n);

#endif // FOO_H

#include "foo.h"
#include <stdio.h> // For printf

// 实现C函数，打印接收到的字节缓冲区内容和长度
void foo(char const *buf, size_t n) {
    printf("C function received: '");
    for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
        // 确保打印的是字符，避免因某些字节值导致非预期行为
        printf("%c", buf[i]);
    }
    printf("'\n");
    printf("Length: %zu\n", n);
}

package main

/*
#include "foo.h" // 引入C头文件
*/
import "C" // 导入C伪包
import (
    "fmt"
    "unsafe" // 导入unsafe包，用于类型转换
)

func main() {
    // 准备一个Go语言的字节切片
    goBytes := []byte("Hello from Go via CGo!")
    goBytesLen := len(goBytes)

    fmt.Println("准备调用C函数 foo...")

    // 核心转换步骤：将 Go []byte 转换为 C char const *
    // 1. &goBytes[0]: 获取 Go 切片第一个元素的地址 (*byte)
    // 2. unsafe.Pointer(...): 将 *byte 转换为通用指针
    // 3. (*C.char)(...): 将通用指针转换为 C.char 类型指针
    cCharPtr := (*C.char)(unsafe.Pointer(&goBytes[0]))

    // 调用 C 函数，传递转换后的 char* 和长度
    C.foo(cCharPtr, C.size_t(goBytesLen))

    fmt.Println("C函数 foo 调用完成。")

    // --- 额外示例：处理空切片 ---
    emptyBytes := []byte{}
    fmt.Println("\n准备调用C函数，传入空切片...")
    // 对于空切片，直接 &emptyBytes[0] 会导致运行时 panic。
    // 正确的做法是传入 C.NULL (或 Go 的 nil)，并指定长度为 0。
    if len(emptyBytes) == 0 {
        C.foo(nil, C.size_t(0)) // C.NULL 在 Go 中通常表示为 nil
    } else {
        // 如果切片非空，则按常规方式转换
        C.foo((*C.char)(unsafe.Pointer(&emptyBytes[0])), C.size_t(len(emptyBytes)))
    }
    fmt.Println("空切片调用C函数完成。")

    // --- 额外示例：如果C函数期望以null结尾的字符串 ---
    // 虽然本例中的C函数不要求null终止，但这是一个常见的C习惯。
    // 如果C函数期望null终止，则需要在Go切片末尾手动添加一个null字节。
    goNullTerminatedStr := "Go null-terminated string"
    // 确保切片包含null终止符 (ASCII 0)
    goNullTerminatedBytes := append([]byte(goNullTerminatedStr), 0)
    fmt.Println("\n准备调用C函数，传入带有null终止符的切片 (如果C函数需要)...")
    C.foo((*C.char)(unsafe.Pointer(&goNullTerminatedBytes[0])), C.size_t(len(goNullTerminatedBytes)))
    fmt.Println("null终止符切片调用C函数完成。")
}

go run main.go

准备调用C函数 foo...
C function received: 'Hello from Go via CGo!'
Length: 23
C函数 foo 调用完成。

准备调用C函数，传入空切片...
C function received: ''
Length: 0
空切片调用C函数完成。

准备调用C函数，传入带有null终止符的切片 (如果C函数需要)...
C function received: 'Go null-terminated string'
Length: 26
null终止符切片调用C函数完成。