Dart 与 C 的互相调用

从这篇文章开始将一起来研究 Dart 2.5 之后推出一个新的特性,就是 Dart 与 C(或 C++)的互操作。这就意味着在 Dart 可以做一些类似 JNI 操作。

Dart 与 C 的互操作主要是借助 dart:ffi 库,ffi 全称为 foreign function interface(外部函数接口)。目前 dart:ffi 库还是处于 beta 中,不建议现在直接投入生产环境中,可能后续的 API 有所变动。

此外目前,直接从 Dart 调用 C 的支持仅限于使用原生扩展深入集成到 Dart VM 中,然而在 Flutter 中调用 C 语言,目前只能通过使用 Platform Channel 调用主机,可以在那选择调用 C 或 C++。

Dart-C 互操作支持的两种主要方案:

  • 在宿主机操作系统(OS)上调用基于 C/C++ 的系统 API 或者直接通过 dart:ffi API 在 OS 开辟内存
  • 为单个操作系统或跨平台调用基于 C/C++ 的库
image.png

1. 为什么需要支持 Dart 与 C 互操作

我们都知道,C/C++ 语言依然是目前语言排行榜上的王者,依然在很多领域中广泛应用。尽管现在很多现代语言遍地开花,但是这些现代语言多多少少都会支持与 C/C++ 互操作的特性。这是因为有一些很特殊场景依然需要 C/C++ 来做底层的支持。比如开发常用的场景调用操作系统底层实现、加解密算法的实现、音视频的处理、图形图像的处理等。

因为目前很多图形图像、音视频的跨平台库(比如 openGL)大多数都是 C/C++的库,如果说 Dart 提供调用 C/C++库的能力,也就意味着 Dart 在很多领域的库使用将更有可能。此外相对于现代语言更加高效以及安全性更高,所以 Dart 支持 C/C++互操作是非常有必要的。

image.png

先来看下简单 hello_dart 调用 C 语言的例子。

1.1 C 语言编译器环境准备

关于 C 语言编译器有 GCC 和 Clang 等,首先需要检查是否已经安装了 GCC 编译器或者 Clang(由于当前操作系统是 macOS,安装了 Xcode 所以默认配置了 Clang):

image.png

注意:Windows 平台用户可以去这个地址

https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/

下载 GCC,注意下载完后记得配置相应环境变量即可。最后通过 gcc -v 检查当前 GCC 版本是否正常。

image.png

对于 Mac 平台用户可以使用 homebrew 来安装 GCC:

brew install gcc

安装比较简单这就不一一展开了,这里就用自带的 Clang 来做为编译器。

1.2 编写 C 语言源代码

#include<stdio.h>

void helloDart() {
  printf("hello dart, this is print from C");
}

1.3 利用 Clang 编译器将 C 语言源码分别编译成 hello_dart.dll(Windows 平台动态链接库)和 hello_dart.dylib(Mac 平台的动态库)

# Clang 编译成 Windows 平台的 .dll 动态库
clang hello_dart.c -shared -o hello_dart.dll 
# Clang 编译成 Mac 平台的 .dylib 动态库
clang -dynamiclib hello_dart.c -o hello_dart.dylib 
# Clang 编程成 Linux 平台的 .so 动态库
clang -shared -fPIC -o hello_dart.so hello_dart.c
###############################
# GCC 编译成 Windows 平台的 .dll 动态库
gcc hello_dart.c -shared -o hello_dart.dll
# GCC 编译成 Mac 平台的 .dylib 动态库
gcc -dynamiclib hello_dart.c -o hello_dart.dylib 
# GCC 编程成 Linux 平台的 .so 动态库
gcc -shared -fPIC -o hello_dart.so hello_dart.c

然后会看到相应目录下会生成两个 lib 库:

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