编写要从 gcc 应用程序调用的 Delphi/FreePascal DLL

Question

我需要将我的 Win32 Delphi 应用程序的一部分可供另一家公司的 Linux gcc 程序使用。

吞吐量和部署要求使得任何类型的远程服务都不适合，因此我正在考虑使用 FreePascal 构建 gcc 应用程序可以调用的 .SO（相当于 DLL 的 Linux）。

我已经很长时间没有使用 C/C++ 了，而且从未在 Linux 上使用过，所以我有点不确定如何最好地构造 DLL/SO 接口以与 gcc 调用者兼容。

这是我的数据结构的表示

TFoo = record
  x, y : double;
  a : smallint;
  b : string;
end;

TBar = record
  a : double;
  b : longint;
  c : string;
end;

TFooBar = record
  foo : array of TFoo;
  bar : array of TBar;
end;

procedure Process(const inFooBar : TFooBar);

要通过 FreePascal 使此 Process 方法在外部可用。那么我需要如何修改这些声明？我正在思考类似

TFoo = record
  x, y : double;
  a : smallint;
  b : PChar;
end;

TBar = record
  a : double;
  b : longint;
  c : PChar;
end;

TFooBar = record
  foo : ^TFoo;
  foo_count : longint;
  bar : ^TBar;
  bar_count : longint;
end;

procedure Process(const inFooBar : TFooBar);

我走在正确的轨道上吗？我不必完全正确，其他公司的程序员很可能会修复我的错误。我只是不想让他们看到我发给他们的内容时笑得太厉害。

Answer 1

使用 PAnsiChar 代替 PChar，使用 integer 代替 longint/smallint （因为您使用对齐记录，所以有使用smallint 字段没有任何好处）。

定义一些指针类型，如PFoo和PBar，这会比^TFoo写得更好，例如

如果你需要访问一些数组，你可以定义TFooArray 和 TBarArray，如下面的代码所示。

不要忘记任何函数/过程的 cdecl 或 stdcall 调用约定。

type
TFoo = record
  x, y : double;
  a : integer;
  b : PAnsiChar;
end;

TBar = record
  a : double;
  b : integer;
  c : PAnsiChar;
end;

TFooArray = array[0..maxInt div sizeof(TFoo)-1] of TFoo;
TBarArray = array[0..maxInt div sizeof(TBar)-1] of TBar;

PBar = ^TBar;
PFoo = ^TFoo;
PFooArray = ^TFooArray;
PBarArray = ^TBarArray;

TFooBar = record
  foo : PFooArray;
  foo_count : integer;
  bar : PBarArray;
  bar_count : integer;
end;

procedure Process(const inFooBar : TFooBar); cdecl; external 'ProcessGCCLibrary.so';

您的进程将是只读的吗？

如果C部分需要添加一些项目，则必须向外部库提供一些内存重新分配方法，至少映射reallocmem()。

请注意，Delphi 动态数组可以轻松映射到 C 兼容结构，如下所示：

type
  TFooDynArray: array of TFoo;
  TBarDynArray: array of TBar;

procedure CallProcess(const aFoo: TFooDynArray; const aBar: TBarDynArray);
var tmp: TFooBar;
begin
  tmp.foo := pointer(aFoo);
  tmp.foo_count := length(aFoo);
  tmp.bar := pointer(aBar);
  tmp.bar_count := length(aBar);
  Process(tmp);
end;

这可以使您的 Delphi 代码更具可读性。看看我们的 TDynArray 包装器 如果您希望使用类似 TList 的方法对此类动态记录数组进行高级访问。

由于 AnsiString 类型映射 PAnsiChar，从二进制的角度来看，您甚至可以这样定义记录：

type
TFoo = record
  x, y : double;
  a : integer;
  b : AnsiString;
end;

TBar = record
  a : double;
  b : integer;
  c : AnsiString;
end;

当映射到 gcc 应用程序时，它将被读取为常规的*char。

在这里使用AnsiString，您将不需要处理 Delphi 代码中的内存分配。通过关联的动态数组，它可以使您的 Delphi 代码更易于维护。请注意，我们的 TDynArray 包装器将按预期处理记录中的嵌套 AnsiString，即使对于最高级别的方法（例如二进制序列化或哈希）也是如此。

Answer 2

为了确保记录打包/对齐/填充符合 GCC 的预期，请将 {$packrecords c} 添加到您的 Pascal 源中。请注意，该指令特定于 Free Pascal 编译器，Delphi 不支持它。

Answer 3

看起来不错。想法：

• 您的数组（声明为指针和计数）将完全手动管理 - 这对您来说没问题吗？

• 你应该改变：

  过程 Process(const inFooBar : TFooBar);
  

  包含 C 兼容的调用约定。我不确定 FreePascal 和 GCC 都支持什么，但是像 cdecl 这样的东西应该可以正常工作。

• 您还应该（为了安全）指定结构对齐/打包。

• PChar 应该明确地窄或宽（现在宽是正常的。）