c++ python混合编程 restful_简单上手nodejs调用c++(c++和js的混合编程)
因為項目的原因，最近經常使用node.js搭RESTful接口。
性能還是很不錯啦，感覺比Spring Boot之類的要快。而且在不錯的性能之外，只要程序結構組織好，別讓太多的回調把程序結構搞亂，整體開發效率比Java快的就太多了。
如果想進一步提高效率，使用c++來優化部分模塊是不錯的選擇。尤其可貴的是nodejs對于同c++的混合編程支持的很好，個人感覺跟寫Python的擴展模塊處于同樣的易用水平。
我們從Hello World開始：
首先要有一個空白的工作目錄，在其中建立一個node包管理文件package.json，內容為：
{
"name": "test-cpp-module",
"version": "0.1.0",
"private": true,
"gypfile": true
}
隨后在目錄中執行命令：npm install node-addon-api --save安裝nodejs擴展模塊的開發支持包。這里假設你已經安裝配置好了nodejs和相應的npm包管理工具，還有xcode的相關命令行編譯工具。我們不重復這些基本工具的安裝配置，需要的話請參考官網相關文檔。
上面命令執行完成，我們就完成了基本開發環境的配置。
c++的模塊由binding.gyp文件描述，并完成自動編譯的相關配置工作，我們新建一個binding.gyp文件，內容為：
{
"targets": [
{
"target_name": "democpp",
"sources": [
"democpp.cc"
],
"include_dirs": [
"
],
"dependencies": [
"
],
"cflags!": ["-fno-exceptions"],
"cflags_cc!": ["-fno-exceptions"],
"defines": ["NAPI_CPP_EXCEPTIONS"],
"xcode_settings": {
"GCC_ENABLE_CPP_EXCEPTIONS": "YES"
}
}
]
}
文件中首先使用target_name指定了編譯之后模塊的名稱。
sources指明c++的源文件，如果有多個文件，需要用逗號隔開，放到同一個數組中。
include_dirs是編譯時使用的頭文件引入路徑，這里使用node -p執行node-addon-api模塊中的預置變量。
dependencies是必須的，不要改變。
后面部分，cflags!/cflags_cc!/defines三行指定如果c++程序碰到意外錯誤的時候，由NAPI接口來處理，而不是通常的由c++程序自己處理。這防止因為c++部分程序碰到意外直接就退出了程序，而是由nodejs程序來捕獲處理。如果是在Linux中編譯使用，有這三行就夠了。
但如果是在macOS上編譯使用，則還要需要最后一項xcode-settings設置，意思相同，就是關閉macOS編譯器的意外處理功能。
最后是c++的源碼，democpp.cc文件：
#include
using namespace Napi;
String Hello(const CallbackInfo& info) {
return String::New(info.Env(), "world");
}
Napi::Object Init(Env env, Object exports) {
exports.Set("hello", Function::New(env, Hello));
return exports;
}
NODE_API_MODULE(addon, Init)
程序中引入napi.h頭文件，使用Napi的namespace還有最后的NODE_API_MODULE(addon,Init)都是模板化的，照抄過來不用動。
Init函數中，使用exports.Set()引出要暴露給nodejs調用的函數。如果有多個需要引出的函數，就寫多行。
Hello函數是我們主要完成工作的部分，本例中很簡單，只是用字符串的方式返回一個“world”。
以上democpp.cc/binding.gyp/package.json三個文件準備好之后，在命令行執行：npm install，順利的話會得到這樣的輸出信息：
$ npm install
> test-cpp-module@0.1.0 install /home/andrew/Documents/dev/html/nodejs/callcpp
> node-gyp rebuild
SOLINK_MODULE(target) Release/nothing.node
CXX(target) Release/obj.target/democpp/democpp.o
SOLINK_MODULE(target) Release/democpp.node
這表示編譯順利完成了，如果碰到錯誤，可以根據錯誤信息去判斷解決方案。通常都是環境配置缺少相關程序或者上述的三個文件有打字錯誤。
下面我們驗證一下模塊的編譯結果，在命令行使用nodejs，引入編譯的模塊文件，然后調用hello函數來看看：
> $ node
> democpp=require("./build/Release/democpp.node")
{ hello: [Function] }
> democpp.hello()
'world'
>
上面是最簡單的一個范例，下面我們增加一點難度。在GNU的環境下，通常我們的程序都會包含很多第三方的擴展庫，我們這里再舉一個調用openssl的例子：
package.json文件不用修改，我們不需要在nodejs層面增加新的依賴包。
編譯帶第三方擴展庫的c++程序，通常需要在編譯時指定額外的頭文件包含路徑和鏈接第三方庫，這些都是在binding.gyp中指定的，這些指定在nodejs自動編譯的時候，會解析并應用在命令行的編譯工具中。
{
"targets": [
{
"target_name": "democpp",
"sources": [
"democpp.cc"
],
"include_dirs": [
"
],
"libraries": [
'-lssl -lcrypto',
],
"dependencies": [
"
],
"cflags!": ["-fno-exceptions"],
"cflags_cc!": ["-fno-exceptions"],
"defines": ["NAPI_CPP_EXCEPTIONS"],
"xcode_settings": {
"GCC_ENABLE_CPP_EXCEPTIONS": "YES"
}
}
]
}
在macOS和常用linux版本中，openssl的頭文件會自動安裝在系統的頭文件路徑中，比如/usr/local/include,所以這里頭文件的引入路徑并沒有增加。如果使用了自己安裝的擴展庫，需要在include_dirs一節增加新的頭文件包含路徑。
接著增加了libraries一節，指定了Openssl擴展庫的鏈接參數-lssl -lcrypto，這個是必須的。
最后是修改democpp.cc文件，添加一個使用openssl中的md5算法對字符串進行md5編碼的函數：
#include
#include
using namespace Napi;
void openssl_md5(const char *data, int size, unsigned char *buf){
MD5_CTX c;
MD5_Init(&c);
MD5_Update(&c,data,size);
MD5_Final(buf,&c);
}
String GetMD5(const CallbackInfo& info) {
Env env = info.Env();
std::string password = info[0].As().Utf8Value();
//printf("md5 in str:%s %ld\n",password.c_str(),password.size());
unsigned char hash[16];
memset(hash,0,16);
openssl_md5(password.c_str(),password.size(),hash);
char tmp[3];
char md5str[33]={};
int i;
for (i = 0; i < 16; i++){
sprintf(tmp,"%02x",hash[i]);
strcat(md5str,tmp);
}
return String::New(env, md5str,32);
}
String Hello(const CallbackInfo& info) {
return String::New(info.Env(), "world");
}
Napi::Object Init(Env env, Object exports) {
exports.Set("hello", Function::New(env, Hello));
exports.Set("md5", Function::New(env, GetMD5));
return exports;
}
NODE_API_MODULE(addon, Init)
為了工作方便，源碼中增加了一個沒有引出的openssl_md5函數，僅供程序內部使用。因為沒有引出，nodejs并不知道這個函數的存在。
從nodejs傳遞參數給c++的函數，是使用info[0].As().Utf8Value()這樣的形式。返回值到nodejs在hello函數中就已經看過了。
各項修改完成，同樣回到命令行使用npm install重新編譯。編譯的過程和信息略，我們直接看調用的測試：
> $ node
> democpp=require("./build/Release/democpp.node")
{ hello: [Function], md5: [Function] }
> democpp.hello()
'world'
> democpp.md5("abc")
'900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72'
>
想驗證一下計算的正確性？可以直接執行openssl試試：
$ echo -n "abc" | openssl md5
900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72
嗯，無懸念的相同。
參考文檔
總結
以上是生活随笔為你收集整理的c++ python混合编程 restful_简单上手nodejs调用c++(c++和js的混合编程)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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