libffi 的调用流程剖析

2023-12-10 18:48:38

libffi：跨语言函数调用的强大工具

简介

在现代软件开发中，不同的编程语言经常被用于不同的任务。这种异构性可能导致需要在不同语言编写的程序之间调用函数。Libffi（Foreign Function Interface）库提供了一种强大的解决方案，它允许跨越语言障碍无缝地调用函数。本文将深入探讨 libffi 的原理、用法和调用流程，帮助您了解其强大的功能。

Libffi 的原理

Libffi 的核心在于类型转换和调用约定。它将调用参数从一种语言的类型转换为另一种语言的类型，并遵循目标平台的调用约定。通过遵循这些原则，libffi 确保了正确的参数传递和栈帧管理，从而实现跨语言函数调用。

调用流程

Libffi 的调用流程涉及以下关键步骤：

Call Information Function (CIF) 创建： 该函数确定函数签名、类型转换规则和调用约定。
参数准备： 此步骤将参数从调用者的类型转换为目标函数的类型，并将其存储在栈上。
函数调用： 此步骤将控制权传递给生成的存根，该存根负责压栈、调用函数和处理返回值。
闭包创建（可选）： 闭包封装了目标函数、调用信息和参数，允许使用回调机制调用目标函数。

用法示例

以下代码示例演示了如何从 C++ 程序中调用 C 函数：

#include <iostream>
#include <ffi.h>

typedef int (*CFunction)(int, int);

int main() {
  ffi_cif cif;
  ffi_type *args[2];
  void *values[2] = {&a, &b};
  ffi_closure *closure;

  ffi_prep_cif(&cif, FFI_DEFAULT_ABI, 2, &ffi_type_int, args);
  ffi_prep_args(&cif, &closure, 2, values);
  int result = ((CFunction)(closure->user_data))(a, b);

  std::cout << "Result: " << result << std::endl;
  return 0;
}