[golang] cgo에서 Go와 C 언어 간의 버퍼 전달

서론

Go 언어는 간결하고 효율적인 프로그래밍을 위한 훌륭한 선택이다. 그러나 특정 작업에서는 Pure Go만으로는 한계에 부딪히기도 한다. 특히 미디어 트랜스코딩과 같은 작업에서는 적절한 라이브러리가 없어 C와 같은 저수준 언어의 도움을 받아야 할 때가 있다. 이러한 이유로 나는 Go와 C 간의 상호작용을 구현하기 위해 cgo를 사용하여 버퍼를 전달하는 작업을 했었다. 이 글에서는 cgo를 사용하여 Go와 C 간의 버퍼를 전달하는 방법을 간략하게 정리해본다.

 

Go에서 사용하던 버퍼를 C로 전달

package main

// #include <stdio.h>
//
// void Go2C(unsigned char* buf, int len) {
//     for (int i=0; i<len; i++)
//         printf("%02X ", buf[i]);
//     printf("\n");
// }
import "C"

func main() {
	goBuf := []byte("Jae-Sung\x00")
	C.Go2C((*C.uchar)(&goBuf[0]), C.int(len(goBuf)))
}

출력 결과

4A 61 65 2D 53 75 6E 67 00

Go에서는 버퍼의 크기를 따로 관리하지 않아도 내장 함수 len을 통해서 사용할 수 있지만 C에서는 메모리 주소만 가지고 크기를 알기 어려워 주소와 길이를 따로 전달해야 한다.

 

C에서 사용하던 버퍼를 Go로 전달

package main

// #include <stdio.h>
// #include <string.h>
// #include <stdlib.h>
//
// unsigned char* C2Go(int* len) {
//     if (len) {
//         *len = 9;
//         unsigned char* buf = (unsigned char*)malloc(*len);
//         memcpy(buf, "Jae-Sung\0", *len);
//         return buf;
//     }
//     return NULL;
// }
import "C"
import (
	"fmt"
	"unsafe"
)

func main() {
	var bufLen C.int
	if cbuf := C.C2Go(&bufLen); int(bufLen) > 0 {
		goBuf := make([]byte, int(bufLen))
		copy(goBuf, unsafe.Slice((*byte)(unsafe.Pointer(cbuf)), int(bufLen)))
		C.free(unsafe.Pointer(cbuf))
		for _, v := range goBuf {
			fmt.Printf("%02X ", v)
		}
		fmt.Println()
	}

}

출력 결과

4A 61 65 2D 53 75 6E 67 00

C에서 메모리 주소와 버퍼 크기를 전달 받아서 Go의 []byte 타입으로 복사했다. 아무래도 C의 메모리를 직접적으로 사용하면 recover도 무시하고 프로그램이 죽어버리기 때문에 최대한 조심스럽게 사용한다. C는 가비지 컬렉션이 없기 때문에 Go에서 사용이 끝나면 직접 free를 호출해서 메모리를 해제해야 한다.