OCaml 作为 C 库，hello world 示例

Question

我希望通过 C++ 调用 OCaml 代码，方法是将 OCaml 编译为包含 C 接口的静态或共享库。此页面似乎解释了如何为 OCaml 创建 C 接口。但我该如何做并编译它呢？如何获取要加载到我的 C++ 代码中的 .h 文件？

另外，有人可以解释一下这部分：

OCaml 运行时系统由三个主要部分组成：字节码解释器、内存管理器和一组实现原语操作的 C 函数。提供了一些字节码指令来调用这些 C 函数，由它们在函数表（原语表）中的偏移量指定。

我认为 OCaml 可以编译为本机机器语言。为什么它被编译为字节码并在运行时解释？总是这样，还是只适用于使用 C 接口编译的 OCaml 库？

Answer 1

该页面的大部分内容描述了如何从 OCaml 调用 C。您想要执行相反的操作，这在靠近页面底部的高级主题：从 C 到 OCaml 的回调中进行了描述。

正如您所说，当您进行本机编译时，不涉及字节码。本机编译器 (ocamlopt) 生成普通对象（Unix 中的 .o）文件和包含 OCaml 元数据的额外文件。

如果您查看带有回调的高级示例，您将看到一个示例，其中主程序采用 C 语言，并调用 OCaml 中定义的两个函数。C++ 中的情况应该类似。（不过，我自己只用 C 语言做过这个。）

更新

这是使用带有回调的高级示例中的代码编写的示例。我在 Ubuntu 18.04.4 (x86_64) 上运行此代码。

OCaml 代码如下所示：

$ cat mod.ml
let rec fib n = if n < 2 then 1 else fib (n - 1) + fib (n - 1)

let format_result n = Printf.sprintf "Result is: %d\n" n

let () = Callback.register "fib" fib
let () = Callback.register "format_result" format_result

编译此代码并请求完整的目标文件：

$ ocamlopt -output-obj -o bigmod.o mod.ml

将 C 代码重命名为 modwrap.cc。（代码在 OCaml 手册部分给出。）

$ head -6 modwrap.cc
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <caml/mlvalues.h>
#include <caml/callback.h>

int fib(int n)

请注意，OCaml 包含文件的条件是它们是从 C 还是 C++ 中包含（现在几乎所有头文件都是如此）。

OCaml 手册部分的 main 函数也是有效的 C++；将其重命名为 main.cc：

$ head -7 main.cc
#include <stdio.h>
#include <caml/callback.h>

extern int fib(int n);
extern char * format_result(int n);

int main(int argc, char ** argv)

现在编译并链接所有内容：

$ g++ -c modwrap.cc
$ g++ -o myprog -I $(ocamlopt -where) \
    main.cc modwrap.o bigmod.o $(ocamlopt -where)/libasmrun.a -ldl
$

现在运行程序

$ ./myprog
fib(10) = Result is: 89

没有自动生成头文件。在这个例子中， 的extern行main.cc本质上是头文件。如果你想要一个头文件，你必须自己写这样的东西。

更新2

以下是用于创建包含 OCaml 函数及其包装器的实际静态库的命令。假设您已完成上述编译以创建 bigmod.o 和 modwrap.o：

$ cp $(ocamlopt -where)/libasmrun.a libmyoc.a
$ ar r libmyoc.a bigmod.o modwrap.o

现在您可以在 C++ 代码中使用此库（由 main.cc 表示）：

$ g++ -o myprog -I $(ocamlopt -where) main.cc -L . -lmyoc -ldl
$ ./myprog
fib(10) = Result is: 89

更新3

（我更新了上述命令以在 Unbuntu 上运行。）