從C＃調用Haskell＃

Question

我剛剛花了最後一個星期左右的時間，弄清楚如何從C＃執行C++代碼作爲我日常工作的一部分。我們永遠需要弄清楚，但最終的解決方案非常簡單。

現在我很好奇......從C＃調用Haskell有多難？ （注意：這就是C＃的的Haskell ，所以主要的可執行文件是C＃。）

如果這真的很難，我不會打擾。但是，如果它相當容易，我可能不得不去玩它...

基本上，我們寫了一些C++代碼。在Windows上它被編譯成一個DLL，在Linux上它被編譯成一個共享對象（*.so）。然後在C＃方面，你做一個DllImport並寫一些手動的內存管理代碼，如果你試圖傳遞任何不平凡的東西。 （例如，數組，字符串等）

我知道GHC是應該支持這兩個平臺上構建共享庫，但我不知道的技術細節。什麼是導出東西的語法，調用者必須做任何特殊的事情來初始化DLL？

要具體：假設存在一個函數foobar :: FilePath -> IO Int32。有人可以把一個小小的草圖顯示出來：

• 什麼Haskell聲明我需要寫出來揭露這個外部世界。
• 如何告訴GHC構建一個自包含的DLL/SO文件。
• 除了綁定foobar本身的通常流程之外，呼叫者需要做的任何特殊操作。

我並不太擔心C＃端的實際語法;我想我已經或多或少地困惑了。

P.S.我簡單地看過hs-dotnet，但這似乎是Windows特有的。 （即不使用Mono的工作，所以不會在Linux上運行。）

Answer 1

至於這兩種語言而言，你基本上可以假裝你想用C代碼的接口。

這是一個複雜的話題，因此，而不是試圖解釋這一切，我將專注於做一個簡單的例子，你可以建立使用下面鏈接的資源。

1. 首先，你需要編寫包裝器使用類型從Foreign.C.*模塊，而不是通常的Haskell類型的Haskell函數。 CInt而不是Int,CString而不是String等。這是最複雜的一個步驟，尤其是當您必須處理用戶定義的類型時。

   你還必須寫foreign export聲明使用ForeignFunctionInterface擴展這些功能。

   {-# 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. 然後，編譯時，你告訴GHC使共享庫：

   $ ghc -O2 --make -no-hs-main -optl '-shared' -o Foo.so Foo.hs 
   

3. 從C＃的一面，除了導入要調用的函數，你也有導入hs_init()並調用它來初始化運行時系統，然後才能調用任何Haskell函數。完成後，您還應該撥打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. 現在我們編譯並運行：

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

   它的工作原理！

資源：

• GHC User's Guide
• HaskellWiki

Answer 2

僅供參考，我能得到下面的步驟在Windows下工作...

{-# 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 

與

ghc --make -shared Fibonacci.hs 

這將產生半打的文件，其中一個是HSdll.dll編譯此。然後我複製到這一個Visual Studio C＃項目，並做了以下內容：

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 
    } 
} 

的Console.WriteLine()電話是明顯可選。

我還沒有嘗試過在Mono/Linux下運行它，但它大概是類似的。

總之，獲得C++ DLL的難度大致相同。 （即獲得類型簽名匹配並使編組正確工作是困難的）

我還必須編輯項目設置並選擇「允許不安全的代碼」。