从C＃调用Haskell＃

Question

我刚刚花了最后一个星期左右的时间，弄清楚如何从C＃执行C++代码作为我日常工作的一部分。我们永远需要弄清楚，但最终的解决方案非常简单。

现在我很好奇......从C＃调用Haskell有多难？ （注意：这就是C＃的的Haskell ，所以主要的可执行文件是C＃。）

如果这真的很难，我不会打扰。但是，如果它相当容易，我可能不得不去玩它...

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上它被编译成一个共享对象（*.so）。然后在C＃方面，你做一个DllImport并写一些手动的内存管理代码，如果你试图传递任何不平凡的东西。 （例如，数组，字符串等）

我知道GHC是应该支持这两个平台上构建共享库，但我不知道的技术细节。什么是导出东西的语法，调用者必须做任何特殊的事情来初始化DLL？

要具体：假设存在一个函数foobar :: FilePath -> IO Int32。有人可以把一个小小的草图显示出来：

• 什么Haskell声明我需要写出来揭露这个外部世界。
• 如何告诉GHC构建一个自包含的DLL/SO文件。
• 除了绑定foobar本身的通常流程之外，呼叫者需要做的任何特殊操作。

我并不太担心C＃端的实际语法;我想我已经或多或少地困惑了。

P.S.我简单地看过hs-dotnet，但这似乎是Windows特有的。 （即不使用Mono的工作，所以不会在Linux上运行。）

Answer 1

至于这两种语言而言，你基本上可以假装你想用C代码的接口。

这是一个复杂的话题，因此，而不是试图解释这一切，我将专注于做一个简单的例子，你可以建立使用下面链接的资源。

1. 首先，你需要编写包装器使用类型从Foreign.C.*模块，而不是通常的Haskell类型的Haskell函数。 CInt而不是Int,CString而不是String等。这是最复杂的一个步骤，尤其是当您必须处理用户定义的类型时。

   你还必须写foreign export声明使用ForeignFunctionInterface扩展这些功能。

   {-# 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，编译时，你告诉GHC使共享库：

   $ ghc -O2 --make -no-hs-main -optl '-shared' -o Foo.so Foo.hs 
   

3. 从C＃的一面，除了导入要调用的函数，你也有导入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，您还应该拨打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... 
   

   它的工作原理！

资源：

• GHC User's Guide
• HaskellWiki

Answer 2

仅供参考，我能得到下面的步骤在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 

与

ghc --make -shared Fibonacci.hs 

这将产生半打的文件，其中一个是HSdll.dll编译此。然后我复制到这一个Visual Studio C＃项目，并做了以下内容：

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 
    } 
} 

的Console.WriteLine()电话是明显可选。

我还没有尝试过在Mono/Linux下运行它，但它大概是类似的。

总之，获得C++ DLL的难度大致相同。 （即获得类型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选择“允许不安全的代码”。