民工心事 发表于 2024-11-23 20:04:09

使用node-addon-api实现从c到nodejs模块全流程

目次

1 前言
2 安装nodejs
3 安装开辟工具链
3.1 安装node-gyp
3.2 安装编译工具链(C/C++ 编译器)
4 初始化 Node.js 项目
4.1 创建项目目次
4.2 初始化 package.json
4.3 安装必要的库
5 编写代码
5.1 创建项目结构
5.2 编写动态库代码
5.3 编写 Node.js 原生模块代码
5.4 设置 binding.gyp
6 编译模块
7 测试模块

1 前言

我们的客户端是使用electron打包的前端步调,因为electron基于nodejs的,所以我们想实现先用c/c++实现拉流+内容解密+硬件解码+硬件格式转换的功能,然后让nodejs去调用c/c++的库,我们调研了下面3种方式:

[*]webassembly:因为webassembly是运行在沙箱环境,无法访问网络资源,所以这种方式不可用。
[*]node-ffi:这种方式不必要编写额外的c/c++代码,直接使用已经编译好的库就行,但我们验证发现使用node-ffi对node版本有要求,高于16的node版本无法使用,这违背了公司的安全规定。
[*]node-addon-api:这种方式必要对每一个袒露的接口重写一遍,这轻微贫苦,但幸亏性能比力好且对于node版本没有什么限制,我们终极使用这种方法。
作为一个前端小白,下面具体的纪录下如何将一个c语言写的库使用node-addon-api封装为nodejs的模块,过程中碰到一些坑并终极解决,希望其他朋友可以参考下。感谢chatgpt给予的帮助,下面内容参考chatgpt的回答,且已经得到完全的验证。
2 安装nodejs

在我的debian环境下使用下面下令来安装nodejs
curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_18.x | sudo -E bash - sudo
apt-get install -y nodejs 3 安装开辟工具链

3.1 安装node-gyp

sudo npm install -g node-gyp 3.2 安装编译工具链(C/C++ 编译器)

sudo apt-get install -y build-essential 4 初始化 Node.js 项目

4.1 创建项目目次

mkdir c2node_example
cd c2node_example 4.2 初始化 package.json

npm init -y 4.3 安装必要的库

npm install node-addon-api 5 编写代码

5.1 创建项目结构

创建以下文件和目次:
c2node_example
├── binding.gyp
├── index.js
├── native
│   ├── addon.cc
│   ├── example.c
│   └── example.h
└── package.json 5.2 编写动态库代码

创建 native/example.c 和 native/example.h:
native/example.h:
#ifndef EXAMPLE_H
#define EXAMPLE_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int num1, int num2);
void say_hello(const char* name);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif native/example.c:
#include <stdio.h>
#include "example.h"

int add(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
}

void say_hello(const char* name) {
        printf("hello,%s!\n", name);
} 生成动态库:
cd native
gcc -shared -fPIC -o libexample.so example.c
cd .. 5.3 编写 Node.js 原生模块代码

创建 native/addon.cc,用于封装 C 动态库。
native/addon.cc:
#define NAPI_DISABLE_CPP_EXCEPTIONS
#include <napi.h>
#include "example.h"

Napi::Value Add(const Napi::CallbackInfo& info) {
    Napi::Env env = info.Env();

    int a = info.As<Napi::Number>().Int32Value();
    int b = info.As<Napi::Number>().Int32Value();

    int result = add(a, b);
    return Napi::Number::New(env, result);
}

Napi::Value SayHello(const Napi::CallbackInfo& info) {
    Napi::Env env = info.Env();

    std::string name = info.As<Napi::String>().Utf8Value();
    say_hello(name.c_str());
    return env.Null();
}

Napi::Object Init(Napi::Env env, Napi::Object exports) {
    exports.Set("add", Napi::Function::New(env, Add));
    exports.Set("sayHello", Napi::Function::New(env, SayHello));
    return exports;
}

NODE_API_MODULE(addon, Init)
5.4 设置 binding.gyp

binding.gyp
{
"targets": [
    {
      "target_name": "addon",
      "sources": ["native/addon.cc"],
      "include_dirs": ["./node_modules/node-addon-api"],
      "libraries": ["-L../native", "-lexample"],
      "cflags": ["-fno-exceptions"],
      "xcode_settings": {
      "OTHER_CFLAGS": ["-fexceptions"]
      }
    }
]
}
这里碰到了一个坑,可就是libraries的设置,不能写成-L./native,因为会在build目次下执行相应的下令,这个花费了很长时间才解决。
6 编译模块

在项目根目次运行以下下令:
npx node-gyp configure
npx node-gyp build 生成的模块文件位于 build/Release/addon.node
7 测试模块

编写 index.js:
const addon = require('./build/Release/addon');

console.log("5 + 3 =", addon.add(5, 3)); // 输出: 5 + 3 = 8
addon.sayHello("Node.js"); // 输出: Hello, Node.js! 运行测试:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/233ef7fc5bc84fa189328078cd5c5b08.png

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