在 iOS 和 Android 上運行 Go 代碼

在本教程中，我們將構建一個簡單的 Go 包，您可以從 iOS 應用程式（Swift）和 Android 應用程式（Kotlin）運行該軟體包。

本教程不會使用 go mobile [1] 框架。相反，它使用 Cgo 構建可導入到您的移動項目中的原始靜態（iOS）和共享（android） C 庫（Go Mobile 框架在後臺進行此操作）。

構建

在本教程中，我們將創建具有以下結構的簡單 monorepo：

.├── android/├── go/│ ├── cmd/│ │ └── libfoo/│ │ └── main.go│ ├── foo/│ │ └── foo.go│ ├── go.mod│ └── go.sum└── ios/$ mkdir -p android ios go/cmd/libfoo go/foo

我們將從 Go 代碼開始，稍後再返回創建 iOS 和 Android 項目。

$ cd go$ go mod init rogchap.com/libfoo

Foo 包

// go/foo/foo.gopackage foo// Reverse reverses the given string by each utf8 characterfunc Reverse(in string) string { n := 0 rune := make([]rune, len(in)) for _, r := range in { rune[n] = r n++ } rune = rune[0:n] for i := 0; i < n/2; i++ { rune[i], rune[n-1-i] = rune[n-1-i], rune[i] } return string(rune)}

我們的 foo 程序包有一個函數 Reverse ，該函數具有單個字符串參數 in 和單個字符串輸出。

導出為 C

為了使我們的 C 庫調用我們的 foo 包，我們需要導出所有要公開給 C 的函數，並帶有特殊 export 注釋。該包裝器必須位於 main 包裝中：

// go/cmd/libfoo/main.gopacakge mainimport "C"// other imports should be seperate from the special Cgo importimport ( "rogchap.com/libfoo/foo")//export reversefunc reverse(in *C.char) *C.char { return C.CString(foo.Reverse(C.GoString(in)))}func main() {}

我們正在使用特殊的 C.GoString() 和 C.CString() 函數在 Go 字符串和 C 字符串之間進行轉換。

*注意：*我們要導出的函數不必是導出的 Go 函數（即以大寫字母開頭）。還要注意是空 main 函數；這對於 Go 代碼進行編譯是必需的，否則會出現 function main is undeclared in the main package 錯誤。

讓我們通過使用 -buildmode 標誌創建一個靜態 C 庫來測試我們的構建：

go build -buildmode=c-archive -o foo.a ./cmd/libfoo

這應該已經輸出了 C 庫： foo.a 和頭文件： foo.h 。您應該在頭文件的底部看到導出的函數：

extern char* reverse(char* in);

為 iOS 構建

我們的目標是創建一個可以在 iOS 設備和 iOS 模擬器上使用的 Fat 二進位文件 [2] 。

Go 標準庫包含用於構建 iOS 的腳本： `$GOROOT/misc/ios/clangwrap.sh` [3] ，但是該腳本僅針對生成 arm64 ，而 x86_64 iOS Simulator 也需要該腳本 。因此，我們將創建自己的 clangwrap.sh ：

#!/bin/sh# go/clangwrap.shSDK_PATH=`xcrun --sdk $SDK --show-sdk-path`CLANG=`xcrun --sdk $SDK --find clang`if [ "$GOARCH" == "amd64" ]; then CARCH="x86_64"elif [ "$GOARCH" == "arm64" ]; then CARCH="arm64"fiexec $CLANG -arch $CARCH -isysroot $SDK_PATH -mios-version-min=10.0 "$@"

不要忘記讓它可執行：

chmod +x clangwrap.sh

現在，我們可以為每種體系結構構建庫，並使用該 lipo 工具（通過 Makefile）合併為 Fat 二進位文件：

# go/Makefileios-arm64: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=darwin \ GOARCH=arm64 \ SDK=iphoneos \ CC=$(PWD)/clangwrap.sh \ CGO_CFLAGS="-fembed-bitcode" \ go build -buildmode=c-archive -tags ios -o $(IOS_OUT)/arm64.a ./cmd/libfooios-x86_64: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=darwin \ GOARCH=amd64 \ SDK=iphonesimulator \ CC=$(PWD)/clangwrap.sh \ go build -buildmode=c-archive -tags ios -o $(IOS_OUT)/x86_64.a ./cmd/libfooios: ios-arm64 ios-x86_64 lipo $(IOS_OUT)/x86_64.a $(IOS_OUT)/arm64.a -create -output $(IOS_OUT)/foo.a cp $(IOS_OUT)/arm64.h $(IOS_OUT)/foo.h

創建我們的 iOS 應用程式

使用 XCode，我們可以創建一個簡單的單頁應用程式。我將使用 Swift UI，但這與 UIKit 一樣容易：

// ios/foobar/ContentView.swiftstruct ContentView: View { @State private var txt: String = "" var body: some View { VStack{ TextField("", text: $txt) .textFieldStyle(RoundedBorderTextFieldStyle()) Button("Reverse"){ // Reverse text here } Spacer() } .padding(.all, 15) }}

在 Xcode 中，將新生成的 foo.a 和 foo.h 拖進我們的項目。為了使我們的 Swift 代碼與我們的庫互操作，我們需要創建一個橋接頭文件：

// ios/foobar/foobar-Bridging-Header.h#import "foo.h"

在 Xcode Build Settings 中， Swift Compiler - General 下，設置 Objective-C Bridging Header 為我們剛剛創建的文件： foobar/foobar-Bridging-Header.h 。

我們還需要設置 Library Search Paths 為包括我們生成的頭文件 foo.h 的目錄。（當您將文件拖放到項目中時，Xcode 可能已經為您完成了此操作）。

現在我們可以從 Swift 調用函數，然後構建並運行：

// ios/foobar/ContentView.swiftButton("Reverse"){ let str = reverse(UnsafeMutablePointer<Int8>(mutating: (self.txt as NSString).utf8String)) self.txt = String.init(cString: str!, encoding: .utf8)! // don't forget to release the memory to the C String str?.deallocate()}

libfoo ios 應用程式

創建 Android 應用程式

使用 Android Studio，我們將創建一個新的 Android 項目。從 Project Templates 中選擇 Native C++ ，這將創建一個帶有 Empty Activity 的項目，該項目被配置為使用 Java Native Interface（JNI）。我們仍將選擇 Kotlin 作為該項目的語言。

創建一個簡單的 Activity 後，加上 EditText 和， Button 兩個控制項，為應用創建基本功能：

// android/app/src/main/java/com/rogchap/foobar/MainActivity.ktclass MainActivity : AppCompatActivity() { override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) btn.setOnClickListener { txt.setText(reverse(txt.text.toString())) } } /** * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library, * which is packaged with this application. */ private external fun reverse(str: String): String companion object { // Used to load the 'native-lib' library on application startup. init { System.loadLibrary("native-lib") } }}

我們創建了（並調用）一個外部函數 reverse ，我們需要在 JNI （C++）實現：

// android/app/src/main/cpp/native-lib.cppextern "C" { jstring Java_com_rogchap_foobar_MainActivity_reverse(JNIEnv* env, jobject, jstring str) { // Reverse text here return str; }}

JNI 代碼必須遵循約定才能在本機 C++ 和 Kotlin（JVM）之間互操作。

為 Android 構建

在許多版本的 Android 和 NDK 中，JNI 與外部庫的工作方式已發生變化。當前（也是最簡單的方法）是將輸出的庫放置到一個特殊的 jniLibs 文件夾中，該文件夾將複製到我們的最終 APK 文件中。

與創建 Fat 二進位文件（就像我們在 iOS 中所做的那樣）不同，我將每個體系結構放置在正確的文件夾中。同樣，對於 JNI，約定很重要。

// go/MakefileANDROID_OUT=../android/app/src/main/jniLibsANDROID_SDK=$(HOME)/Library/Android/sdkNDK_BIN=$(ANDROID_SDK)/ndk/21.0.6113669/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/binandroid-armv7a: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=android \ GOARCH=arm \ GOARM=7 \ CC=$(NDK_BIN)/armv7a-linux-androideabi21-clang \ go build -buildmode=c-shared -o $(ANDROID_OUT)/armeabi-v7a/libfoo.so ./cmd/libfooandroid-arm64: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=android \ GOARCH=arm64 \ CC=$(NDK_BIN)/aarch64-linux-android21-clang \ go build -buildmode=c-shared -o $(ANDROID_OUT)/arm64-v8a/libfoo.so ./cmd/libfooandroid-x86: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=android \ GOARCH=386 \ CC=$(NDK_BIN)/i686-linux-android21-clang \ go build -buildmode=c-shared -o $(ANDROID_OUT)/x86/libfoo.so ./cmd/libfooandroid-x86_64: CGO_ENABLED=1 \ GOOS=android \ GOARCH=amd64 \ CC=$(NDK_BIN)/x86_64-linux-android21-clang \ go build -buildmode=c-shared -o $(ANDROID_OUT)/x86_64/libfoo.so ./cmd/libfooandroid: android-armv7a android-arm64 android-x86 android-x86_64

注意確保為您的 Android SDK 和已下載的 NDK 版本設置正確的位置。

make android 將我們需要的所有共享庫構建到正確的文件夾中。現在，我們需要將庫添加到 CMake：

// android/app/src/main/cpp/CMakeLists.txt// ...add_library(lib_foo SHARED IMPORTED)set_property(TARGET lib_foo PROPERTY IMPORTED_NO_SONAME 1)set_target_properties(lib_foo PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../jniLibs/${CMAKE_ANDROID_ARCH_ABI}/libfoo.so)include_directories(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../jniLibs/${CMAKE_ANDROID_ARCH_ABI}/)// ...target_link_libraries(native-lib lib_foo ${log-lib})

我花了一段時間才弄清楚這些設置，再次命名很重要，因此使用庫命名 lib_xxxx 並設置屬性很重要，同時設置 IMPORTED_NO_SONAME 1 ，否則您的 apk 會在錯誤的位置查找你的庫。

現在，我們可以將 JN I 代碼連接到 Go 庫中，然後運行我們的應用程式：

// android/app/src/main/cpp/native-lib.cpp#include "libfoo.h"extern "C" { jstring Java_com_rogchap_foobar_MainActivity_reverse(JNIEnv* env, jobject, jstring str) { const char* cstr = env->GetStringUTFChars(str, 0); char* cout = reverse(const_cast<char*>(cstr)); jstring out = env->NewStringUTF(cout); env->ReleaseStringUTFChars(str, cstr); free(cout); return out; }}

libfoo android應用

結論

Go 的優勢之一就是它是跨平臺的，這不僅意味著 Window，Mac 和 Linux，Go 還可以針對許多其他體系結構，包括 iOS 和 Android。現在，您可以在工具欄中找到另一個選項，以創建在伺服器、行動應用程式甚至 Web（通過 Web 程序集）上運行的共享庫。

本教程的所有代碼均可在 GitHub 上獲得：https://github.com/rogchap/libfoo

期待聽到您使用 Go 構建的新殺手級應用程式。

原文連結：https://rogchap.com/2020/09/14/running-go-code-on-ios-and-android/

作者：Roger Chapman

譯者：polarisxu

本文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/FDxw7JprV2bMExMopU4kYg

參考資料

[1]go mobile: https://github.com/golang/mobile

[2]Fat 二進位文件: https://en.wikipedia.org/wiki/Fat_binary

[3]$GOROOT/misc/ios/clangwrap.sh : https://golang.org/misc/ios/clangwrap.sh