Paulo Henrique Rodrigues

Suporte a Chamadas Nativas em Perl6
Publicado em 02/03/2015

2 Mar 2015 - Paulo Henrique Rodrigues Pinheiro

Suporte a Chamadas Nativas em Perl6

Neste artigo será mostrado como integrar uma biblioteca C diretamente em Perl6.

O Problema

Muitas bibliotecas escritas em C ou C++ estão consolidadas, até mesmo atingindo um altíssimo grau de segurança, maturidade e sofisticação, nos problemas em que se aplicam. Não é interessante resolver novamente os problemas que já estão contemplados por esses projetos, para termos as mesmas funcionalidades em Perl. Como exemplos, podemos citar bibliotecas de compactação como bzip ou gzip, ou bibliotecas gráficas como a QT, ou ainda drivers de bancos de dados (aqui é mais por conveniência do que por qualidade).

A Solução

A solução é utilizar essas bibliotecas tal qual são distribuídas. Assim, procede-se como em um programa C que precisa carregar dinamicamente uma biblioteca. Abrimos a biblioteca (o arquivo DLL ou so), e carregamos em memória o código necessário, e o tornamos disponível para nosso programa. Em Perl6, para o Rakudo Star, há um ótimo módulo que facilita todo esse processo: NativeCall module. Ele vem por padrão no Rakudo.

Um exemplo

Irei focar no Linux, e acredito ser difícil alguma máquina Linux estar sem sqlite3 instalado. Por isso vamos usá-lo em nossos exemplos. Vamos trabalhar com as funções que informam a versão da biblioteca: Run-Time Library Version Numbers.

 1. [paulohrpinheiro@localhost perl6-native-calling-support]$ perl6
 2. > use NativeCall
 3. > sub sqlite3_libversion_number() returns Int is native('libsqlite3') { * }
 4. sub sqlite3_libversion_number( --> Int) { #`(Sub+{Native[Sub,Str]}|139826072374712) ... }
 5. > say sqlite3_libversion_number()
 6. 3008008
 7. >

Linha a linha, temos o seguinte:

1

Entre no shell interativo do perl6. Para testes rápidos, é melhor que escrever um programa, e economiza ponto e vírgula.

2

Este é o módulo que faz todo o trabalho sujo pra você.

3

Muita calma nessa hora! Esta linha diz algo assim: "eu quero usar a função sqlite3_libversion_number(). Ela retorna um número inteiro, e está presente na biblioteca libsqlite3". Importante ter em mente que o módulo NativeCall localiza a biblioteca em seu sistema, você não precisa dizer onde ela está.

4

Essa linha nos dá algumas informações internas.

5

Chamamos direto do Perl a função em C da libsqlite3.

6

Temos o número da versão, que é um inteiro conforme declarado anteriormente. Veja na documentação os tipos existentes. O autor afirma que a quantidade de tipos pode aumentar ainda.

Se você achar feio o nome nativo da função, poderá alterá-lo:

 > our sub Sqlite3VersionNumber is symbol('sqlite3_libversion_number') returns Int is native('libsqlite3') { * }
 sub Sqlite3VersionNumber( --> Int) { #`(Sub+{NativeCallSymbol[Str]}+{Native[Sub+{NativeCallSymbol[Str]},Str]}|140598248149192) ... }
 > Sqlite3VersionNumber();
 3008008

Isso aí em cima quer dizer: "Nossa função que chamaremos Sqlite3VersionNumber é na verdade sqlite3_libversion_number. Ela retorna um número inteiro e está na libsqlite3".

Também podemos receber um `char *`, com o tipo de dado `Str`:

 > our sub Sqlite3LibVersion is symbol('sqlite3_libversion') returns Str is native('libsqlite3') { }
 sub Sqlite3LibVersion( --> Str) { #`(Sub+{NativeCallSymbol[Str]}+{Native[Sub+{NativeCallSymbol[Str]},Str]}|140598245394280) ... }
 > Sqlite3LibVersion()
 3.8.8




Um exemplo mais prático

Pode também ser preciso passar argumentos para algumas funções, alguns deles ponteiros, ou até mesmo ponteiros para ponteiros. Para exemplificar, vamos a um pequeno programa que cria uma tabela (executar uma consulta e pegar os resultados exige uma implementação maior que vai além dos objetivos desse texto):

 A. use NativeCall;
 B.
 C. constant $LIBNAME = 'libsqlite3';
 D.
 E. sub sqlite3_open   (Str, CArray[OpaquePointer])                                     returns Int is native($LIBNAME) { * }
 F. sub sqlite3_exec   (OpaquePointer, Str, OpaquePointer, OpaquePointer,OpaquePointer) returns Int is native($LIBNAME) { * }
 G. sub sqlite3_errmsg (OpaquePointer)                                                  returns Str is native($LIBNAME) { * }
 H. sub sqlite3_close  (OpaquePointer)                                                  returns Int is native($LIBNAME) { * }
 I.
 J. my @handler := CArray[OpaquePointer].new;
 K. @handler[0]  = OpaquePointer;
 L.
 M. say sqlite3_open(@*ARGS[0], @handler);
 N. say sqlite3_exec(@handler[0], "CREATE TABLE foo (bar NUMBER);", OpaquePointer, OpaquePointer, OpaquePointer);
 O. say sqlite3_errmsg(@handler[0]);
 P. say sqlite3_close(@handler[0]);




Este código está disponível em:

https://github.com/paulohrpinheiro/artigos/blob/master/perl6-native-calling-support.pl.

O importante aqui é a manipulação de ponteiros. Na linha E, precisamos passar um ponteiro para ponteiro, o que traduzido no módulo NativeCall fica como 'um array C contendo um ponteiro genérico'. Nas demais declarações, de F a H, temos indicações de ponteiro simples. Na linhas J e K, um truque achado no código do MiniDBI, que é indicado pelo autor do módulo como sendo a melhor forma de aprender a usar a NativeCall.

Das linhas M até P usamos a biblioteca diretamente de nosso programa Perl6. Na linha M passamos o ponteiro para ponteiro. Na linha N, além de passarmos um ponteiro para o handler SqLite3, há uma série de ponteiros NULL. Quando passa como parâmetro um tipo do módulo, você está passando um NULL para esse tipo. E nas linhas linhas O e P passamos um ponteiro simples para o handler.

Executando o script Duas vezes, temos a seguinte saída:

 [paulohrpinheiro@localhost artigos]$ perl6 perl6-native-calling-support.pl /tmp/monastery.db
 0
 0
 not an error
 0
 [paulohrpinheiro@localhost artigos]$ perl6 perl6-native-calling-support.pl /tmp/monastery.db
 0
 1
 table foo already exists
 0
 [paulohrpinheiro@localhost artigos]$




Na primeira vez, sem erro, na segunda com erro, pois a tabela já existe, como podemos ver com os seguintes comandos:

 [paulohrpinheiro@localhost artigos]$ sqlite3 /tmp/monastery.db
 SQLite version 3.8.8 2015-01-16 12:08:06
 Enter ".help" for usage hints.
 sqlite> .schema
 CREATE TABLE foo (bar NUMBER);
 sqlite>

Aplicação Prática

Perl6 está em grande desenvolvimento, mas ainda precisa de um bom conjunto de módulos para ser realmente útil. Muitas bibliotecas ainda não estão integradas no Perl6. Se você estiver interessado em ajudar e ainda não encontrou o que fazer, eis uma lista de bibliotecas prioritárias a trabalhar (sqlite3 é uma):

Most Wanted Native Bindings

Para um uso maior, ainda há um tópico importante, manipulação de estruturas C nativas (struct), que não foi coberto nesse texto. Se alguém quiser explorar esse tópico, todos nós agradecemos.

Leia mais

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