【Zig 日报】Zig 与 C++ 交互的新方法

[jiacai2050]

Zig C++ Interop 一文讨论了在 Zig 和 C++ 之间进行互操作，特别是在两种语言之间共享数据类型的问题。

作者的目标是允许 Zig 和 C++ 都能够在各自的结构体/类中存储对方的数据类型，并且不希望将所有 Zig 类型定义为外部类型，而是希望使用标准库中的现有类型，并能将它们嵌入到 C++ 类型中，而不受编程语言选择的限制。

为了实现这一点，作者提出了一种使用宏 SIZED_OPAQUE 的方法，该宏定义了一个具有给定大小和对齐方式的不透明类型，允许两种语言嵌入对方的类型，而无需完整的类型定义。这样，编译器可以确定偏移量和保留空间。同时，两种语言都可以在编译时验证类型的大小和对齐方式。

#define SIZED_OPAQUE(name, size, align)                  \
    typedef struct {                                     \
        _Alignas(align) unsigned char _[size];           \
    } __attribute__((aligned(align))) name;              \
    enum { name##Size = size, name##Align = align }

文章还展示了如何在 Zig 中使用 C++ 的 shared_ptr，以及如何通过定义 C++ 函数来移动类型和访问数据。关键在于使用指针传递 shared_ptr，并避免直接复制，而是通过 C++ 提供的函数来操作。

此外，作者还介绍了一种新的模式，通过定义 DEFINE_OPAQUE_CONCRETE 宏，在 C++ 中创建不透明类型和具体类型之间的转换函数，以简化指针类型转换，提高代码可读性和安全性。这减少了强制类型转换的需要，并预先定义了正确的转换方式，使代码更加清晰和易于维护。

#define DEFINE_OPAQUE_CONCRETE(Opaque, Concrete) \
    Opaque* opaque(Concrete* c) { return reinterpret_cast<Opaque*>(c); } \
    const Opaque* opaque(const Concrete* c) { return reinterpret_cast<const Opaque*>(c); } \
    Concrete& concrete(Opaque* o) { return *reinterpret_cast<Concrete*>(o); } \
    const Concrete& concrete(const Opaque* o) { return *reinterpret_cast<const Concrete*>(o); }

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