从C#调用Haskell

我只是花了上个星期的时间来弄清楚如何从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,但最后的解决办法很简单。

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

如果真的很难,我不会打扰。 但是如果相当容易,我可能不得不去玩一玩。

基本上,我们写了一些C ++代码。 在Windows上它被编译成一个DLL,在Linux上被编译成一个共享对象( *.so )。 然后在C#端,你做了一个DllImport并且写了一些手动的内存pipe理代码,如果你试图通过任何不平凡的东西。 (例如,数组,string等)

我知道GHC应该支持在两个平台上构build共享库,但我不确定技术细节。 什么是导出东西的语法,调用者必须做任何特别的初始化DLL第一?

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:

  • 我需要写出什么样的Haskell声明才能将其暴露给外部世界。
  • 我如何告诉GHC构build一个自包含的DLL / SO文件。
  • 调用者需要做的任何特殊的事情,超出了绑定foobar本身的通常过程。

我并不担心C#端的实际语法, 我想我已经或多或less地困惑了。

PS我简单地看过hs-dotnet ,但这似乎是Windows特定的。 (即,不会与Mono一起工作,所以不能在Linux上工作。)

就这两种语言而言,你基本上可以假装你正试图与C代码交互。

这是一个复杂的话题,所以不是试图解释所有的话题,而是着重于一个简单的例子,你可以使用下面链接的资源来构build。

  1. 首先,你需要为你的Haskell函数编写包装,这些函数使用来自Foreign.C.*模块的types,而不是通常的haskelltypes。 CInt而不是IntCString而不是String等。这是最复杂的一步,尤其是当你需要处理用户定义的types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,你告诉GHCbuild立一个共享库:

     $ ghc -O2 --make -no-hs-main -optl '-shared' -o Foo.so Foo.hs 
  3. 在C#方面,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。 完成后,还应该调用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:

  • GHC用户指南
  • HaskellWiki

作为参考,我能够得到以下程序在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 

用此编译

 ghc --make -shared Fibonacci.hs 

这会产生六个文件,其中之一是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。

我还没有试过在Mono / Linux下运行这个,但它大概是类似的。

总而言之,获得C ++ DLL的难度大致相同。 (也就是说,让types签名匹配,并使编组正确工作是困难的。)

我还必须编辑项目设置并select“允许不安全的代码”。