node.js调用C++函数的方法示例

下面是关于 node.js 调用 C++ 函数的方法示例的完整攻略：

1. C++ 函数的编写

首先，我们需要编写一个 C++ 的函数，作为我们要在 node.js 中调用的方法。这个函数可以采用任何的 C++ 编写方式（使用指针、引用等），只要最终能够正确地返回我们需要的结果即可。

例如，我们编写了一个名为 add 的函数，用于将两个整数相加并返回它们的和。代码如下：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

2. 编写扩展

接着，我们需要编写一个 node.js 的扩展，用于将 C++ 函数绑定到 node.js 中。这个扩展可以采用 C++ 或者 JavaScript 进行编写。

以 C++ 为例，我们需要使用 node.js 提供的 Nan 模块来进行编写。首先，我们需要创建一个名为 addon 的文件夹，在其中创建一个名为 addon.cc 的文件，代码如下：

#include <node.h>
#include "myaddon.h"

using namespace v8;

void Add(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {
    Isolate* isolate = args.GetIsolate();

    if (args.Length() < 2) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong number of arguments")));
        return;
    }

    if (!args[0]->IsNumber() || !args[1]->IsNumber()) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong arguments")));
        return;
    }

    int value = add(args[0]->NumberValue(),
                    args[1]->NumberValue());

    Local<Number> num = Number::New(isolate, value);

    args.GetReturnValue().Set(num);
}

void Initialize(Local<Object> exports) {
    NODE_SET_METHOD(exports, "add", Add);
}

NODE_MODULE(addon, Initialize)

在这段代码中，我们首先包含了 node.js 的头文件和之前编写的 C++ 函数。接着，定义了一个名为 Add 的函数，用于将 JavaScript 传入的参数进行类型检查和转换，并调用 C++ 函数进行计算。最后，将计算结果打包成 node.js 中的 Number 类型，并通过 args.GetReturnValue().Set 方法返回给 JavaScript。

3. 编译扩展

编写好了扩展代码后，我们需要使用编译器来将其编译成二进制文件。node.js 提供了一种方式，可以使用 node-gyp 工具来编译扩展。我们可以通过以下命令来进行编译：

$ npm install -g node-gyp
$ node-gyp configure
$ node-gyp build

在执行完这三条命令后，我们就可以得到我们所需的二进制文件 addon.node。

4. JavaScript 调用

最后，我们可以在 JavaScript 中调用我们刚才编写的扩展。假设我们将扩展命名为 addon，代码如下：

const addon = require('./addon');

console.log('This is the result of adding two numbers:', addon.add(1, 2));

在这段代码中，我们使用 require 方法将扩展加载进来，并使用扩展中的 add 方法进行计算。将这段代码保存为 main.js，然后在终端中执行 node main.js，即可得到计算结果。

示例说明

示例1：将两个字符串相加

下面是将两个字符串相加的示例。C++ 函数的代码如下：

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

const char* add(const char* a, const char* b) {
    char* res = new char[strlen(a) + strlen(b) + 1];
    memset(res, '\0', strlen(a) + strlen(b) + 1);
    strcat(res, a);
    strcat(res, b);
    return res;
}

通过以上代码，我们可以在 C++ 中将两个字符串进行相加。

接着，在编写 node.js 扩展时，我们需要将字符串的数据类型转换成 node.js 中的 String 类型：

void Add(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {
    Isolate* isolate = args.GetIsolate();

    if (args.Length() < 2) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong number of arguments")));
        return;
    }

    if (!args[0]->IsString() || !args[1]->IsString()) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong arguments")));
        return;
    }

    Local<String> arg0 = args[0].As<String>();
    Local<String> arg1 = args[1].As<String>();

    String::Utf8Value str0(arg0);
    String::Utf8Value str1(arg1);

    const char* value = add(*str0, *str1);

    Local<String> result = String::NewFromUtf8(isolate, value);

    delete[] value;

    args.GetReturnValue().Set(result);
}

以上代码中，我们使用了 String::Utf8Value 对象将 node.js 中的 String 对象转换成了 C++ 中的 const char* 类型，然后将其传入 add 函数中进行相加。在计算完成后，我们再将结果转换成 node.js 中的 String 对象，并返回给 JavaScript。由于 add 函数使用了 new 来创建了一个新的字符数组，因此，我们还需要在扩展代码中对其进行删除。

最后，我们只需要在 JavaScript 中调用这个扩展即可。假设我们将扩展命名为 addon，代码如下：

const addon = require('./addon');

console.log('This is the result of adding two strings:', addon.add('hello, ', 'world'));

通过终端输出，我们可以看到字符串相加后的结果为 “hello, world”。

示例2：将两个数组中的数字进行相加

下面是将两个数组中的数字进行相加的示例。C++ 函数的代码如下：

int add(int* a, int* b, int len) {
    int* res = new int[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        res[i] = a[i] + b[i];
    }
    return (int)res;
}

以上代码中，我们采用了指针的方式来处理数组，可以对两个数组中的数字进行相加操作。

在 node.js 扩展中，我们同样需要将 JavaScript 的数组转换成 C++ 中的指针类型。代码如下：

void Add(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {
    Isolate* isolate = args.GetIsolate();

    if (args.Length() < 2) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong number of arguments")));
        return;
    }

    if (!args[0]->IsArray() || !args[1]->IsArray()) {
        isolate->ThrowException(Exception::TypeError(
            String::NewFromUtf8(isolate, "Wrong arguments")));
        return;
    }

    Local<Array> arg0 = Local<Array>::Cast(args[0]);
    Local<Array> arg1 = Local<Array>::Cast(args[1]);

    int len = arg0->Length();

    int* a = new int[len];
    int* b = new int[len];

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        a[i] = arg0->Get(i)->NumberValue();
        b[i] = arg1->Get(i)->NumberValue();
    }

    int* value = add(a, b, len);

    Local<Array> result = Array::New(isolate, len);

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        result->Set(i, Number::New(isolate, value[i]));
    }

    delete[] a;
    delete[] b;
    delete[] value;

    args.GetReturnValue().Set(result);
}

在扩展代码中，我们使用了 Local<Array> 对象将 node.js 中的数组转换成 C++ 中的指针类型，然后在计算完成后再将结果转换成 node.js 中的 Array 对象并返回给 JavaScript。由于 add 函数采用了 new 来创建了一个新的整型数组，因此，我们需要在扩展代码中对其进行删除。