从C#调用Haskell




ffi (2)

作为参考,我能够在Windows下使用以下程序...

{-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}

module Fibonacci () where

import Data.Word
import Foreign.C.Types

fibs :: [Word32]
fibs = 1 : 1 : zipWith (+) fibs (tail fibs)

fibonacci :: Word8 -> Word32
fibonacci n =
  if n > 47
    then 0
    else fibs !! (fromIntegral n)

c_fibonacci :: CUChar -> CUInt
c_fibonacci (CUChar n) = CUInt (fibonacci n)

foreign export ccall c_fibonacci :: CUChar -> CUInt

用这个编译

ghc --make -shared Fibonacci.hs

这会生成六个文件,其中一个是HSdll.dll 。 然后我将其复制到Visual Studio C#项目中,并执行以下操作:

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApplication1
{
    public sealed class Fibonacci : IDisposable
    {
        #region DLL imports

        [DllImport("HSdll.dll", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern unsafe void hs_init(IntPtr argc, IntPtr argv);

        [DllImport("HSdll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern unsafe void hs_exit();

        [DllImport("HSdll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern UInt32 c_fibonacci(byte i);

        #endregion

        #region Public interface

        public Fibonacci()
        {
            Console.WriteLine("Initialising DLL...");
            unsafe { hs_init(IntPtr.Zero, IntPtr.Zero); }
        }

        public void Dispose()
        {
            Console.WriteLine("Shutting down DLL...");
            unsafe { hs_exit(); }
        }

        public UInt32 fibonacci(byte i)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("Calling c_fibonacci({0})...", i));
            var result = c_fibonacci(i);
            Console.WriteLine(string.Format("Result = {0}", result));
            return result;
        }

        #endregion
    }
}

Console.WriteLine()调用显然是可选的。

我还没有尝试在Mono / Linux下运行它,但它可能是类似的。

总之,它与使C ++ DLL工作的难度大致相同。 (即,使类型签名匹配并使编组正常工作是很难的。)

我还必须编辑项目设置并选择“允许不安全的代码”。

我刚刚花了大约一周的时间来搞清楚如何从C#执行C ++代码作为我日常工作的一部分。 我们花了很长时间才弄明白,但最终解决方案相当简单。

现在我很好奇......从C#调用Haskell会有多难? (注意:这是 C#调用Haskell,而不是相反。所以主要的可执行文件是C#。)

如果它真的很难,我不会打扰。 但如果它相当容易,我可能不得不玩它...

基本上,我们编写了一些C ++代码。 在Windows上,它被编译成一个DLL,在Linux上它被编译成一个共享对象( *.so )。 然后在C#端你做一个DllImport并编写一些手动内存管理代码,如果你试图通过任何非常重要的事情。 (例如,数组,字符串等)

我知道GHC应该支持在两个平台上构建共享库,但我不确定技术细节。 导出内容的语法是什么,调用者是否必须先做一些特殊的事情来初始化DLL?

foobar :: FilePath -> IO Int32 :假设存在一个函数foobar :: FilePath -> IO Int32 。 有人可以把一个小草图放在一起显示:

  • 我需要写什么Haskell声明来向外界揭示它。
  • 如何告诉GHC构建一个独立的DLL / SO文件。
  • 除了通常的绑定foobar本身的过程之外,调用者需要做的任何特殊事情。

我不太担心C#端的实际语法; 我想我或多或少地对此感到困惑。

PS我简要介绍了hs-dotnet ,但这似乎是Windows特有的。 (即,不适用于Mono,因此无法在Linux上运行。)


就这两种语言而言,您基本上可以假装您正在尝试与C代码进行交互。

这是一个复杂的主题,所以我不会尝试解释所有这些,而是​​专注于创建一个简单的示例,您可以使用下面链接的资源进行构建。

  1. 首先,您需要为使用Foreign.C.*模块中的类型而不是通常的haskell类型的Haskell函数编写包装器。 CInt代替IntCString而不是String等。这是最复杂的步骤,尤其是当您必须处理用户定义的类型时。

    您还必须使用ForeignFunctionInterface扩展名为这些函数编写foreign export声明。

    {-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}
    module Foo where
    
    import Foreign.C.String
    import Foreign.C.Types
    
    foreign export ccall
      foo :: CString -> IO CInt
    
    foo :: CString -> IO CInt
    foo c_str = do
      str    <- peekCString c_str
      result <- hs_foo str 
     return $ fromIntegral result
    
    hs_foo :: String -> IO Int
    hs_foo str = do
      putStrLn $ "Hello, " ++ str
      return (length str + 42)
    
  2. 然后,在编译时,告诉GHC创建一个共享库:

    $ ghc -O2 --make -no-hs-main -optl '-shared' -o Foo.so Foo.hs
    
  3. 从C#端,除了导入要调用的函数之外,还必须导入hs_init()并调用它来初始化运行时系统,然后才能调用任何Haskell函数。 你完成后也应该调用hs_exit()

    using System;
    using System.Runtime.InteropServices;
    
    namespace Foo {
        class MainClass {
            [DllImport("Foo.so", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
            private static extern void hs_init(IntPtr argc, IntPtr argv);
    
            [DllImport("Foo.so", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
            private static extern void hs_exit();
    
            [DllImport("Foo.so", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
            private static extern int foo(string str);
    
            public static void Main(string[] args) {
                Console.WriteLine("Initializing runtime...");
                hs_init(IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);
    
                try {
                    Console.WriteLine("Calling to Haskell...");
                    int result = foo("C#");
                    Console.WriteLine("Got result: {0}", result);
                } finally {
                    Console.WriteLine("Exiting runtime...");
                    hs_exit();
                }
            }
        }
    }
    
  4. 现在我们编译并运行:

    $ mcs -unsafe Foo.cs
    $ LD_LIBRARY_PATH=. mono Foo.exe
    Initializing runtime...
    Calling to Haskell...
    Hello, C#
    Got result: 44
    Exiting runtime...
    

    有用!

资源:





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