NodeJS和NW通过ffi调用dll/so动态库

WensonSmith

0x01. 使用的 npm 包

首先要安装 node-gyp, 用来重新编译依赖包。

npm instal -g node-gyp

然后主要用到下面三个包:

  • node-ffi -- 使用Javascript调用动态库

  • ref -- 用来定义数据类型,提供指针功能

  • ref-array -- 用Buffer来实现C语言中的 array 数据类型

npm install ffi   //这个命令会同时安装上 ref、ref-struct
npm instal ref-array

0x02. 测试NODEJS调用

要使用动态库中的函数,首先要对动态库里的函数进行声明。
比如在 Test.dll 库中,有两个函数如下:

void init(string name, int port);

string hello(int times);

js中进行声明的方法如下:

var ffi = require('ffi');
var Test = ffi.Library('Test.dll',{
    'init': ['void',['string','int']],
    'hello': ['string', ['int']]
});

#规则就是  
'函数名':['返回值数据类型':['参数数据类型',...,'参数数据类型']]

声明完成后,就可以进行调用了

Test.init('COM1', 9300);
Test.hello(5);

这里用简单的数据类型,来讲解调用动态库的大致流程。剩下比较复杂的地方在于如何模拟像 指针结构体数组 等比较复杂的数据类型。

0x03. 结构体、指针、数组的转化

1. 结构体

结构体需要用到'ref-struct'这个包。假设有以下结构体:

typedef struct {
    byte UID[16];       /*餐盘标签 UID,16 进制*/
    byte UType[6];      /*餐盘类型,10 进制*/
    int ProdNo;         /*菜品编码,10 进制*/
    int ProdPrice;      /*菜品价格,价格以分为单位,10 进制*/
} DishInfo;

int类型的好办,可以直接使用 ref包里含有的类型 ref.types.int
UIDUType是两个bype类型的数组,需要使用ref-array进行模拟。

var refStruct = require('ref-struct');
var refArray = require('ref-array');

var DishInfo = refStruct({
    'UID': refArray('byte', 16),
    'UType': refArray('byte', 6),
    'ProdNo': ref.types.int,
    'ProdPrice': ref.types.int
});

2. 指针和引用

假设动态库中有函数如下, 第二个参数为结构体指针, 第三个参数是一个int 引用。

int Read(int port, DishInfo * pInfo, int &Count);

在声明函数的时候,就需要指明指针和引用的数据类型。示例如下:

var ffi = require('ffi');
var ref = require('ref');
var refStruct = require('ref-struct');
var refArray = require('ref-array');

var DishInfo = refStruct({
    'UID': refArray('byte', 16),
    'UType': refArray('byte', 6),
    'ProdNo': ref.types.int,
    'ProdPrice': ref.types.int
});

//数据类型
var intPointer = ref.refType('int');
var DishInfoArrType = refArray(DishInfo);  //定义了DishInfo数组类型

var Test = ffi.Library('Test.dll',{
    'init': ['void',['string','int']],
    'hello': ['string', ['int']],
    'Read': ['int', ['int', DishInfoArrType, intPointer]]
});

//实例化
var count = ref.alloc('int');
var DishInfoArr = DishInfoArrType(3);

Test.Read(11, DishInfoArray, count);

//使用deref()获取引用的实际值
var actualCount = count.deref();

0x04. NW 适配

使用NodeJS直接调用没问题后,就可以使用 node-gyp 编译适配 NW 的包了, 这里只说明window环境下的使用方法。

1. 搭建编译环境

  1. 安装 Visual Studio 2015

    > ? [Windows Vista / 7 only] 需要安装 [.NET Framework 4.5.1](http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=40773)
    
  2. 安装 python 2.7 (不要装3.x.x,不支持),装完后运行

    npm config set python python2.7
  3. 设置visualstudio版本

    npm config set msvs_version 2015

2. 修改 win_delay_load.cc

打开 Github - nw.js repository, 然后切换自己使用的nw 版本分支。
nwjs选择分支

我这里选择的是 nw14, 然后找到 tools/win_delay_load_hook.cc, 下载替换掉 %APPDATA%\npm\node_modules\node-gyp\src\win_delay_load_hook.cc

3. node-gyp 重编译 ffi 和 ref

# --target 输入nw 版本号,这里实用的是 v0.14.3, arch为 ia32 或者 x64

cd node_modules/ffi
node-gyp configure --target=0.14.3 --arch=ia32
node-gyp build

cd node_modules/ref
node-gyp configure --target=0.14.3 --arch=ia32
node-gyp build

0x05. 参考资料

  1. 通过ffi在node.js中调用动态链接库(.so/.dll文件)

  2. Use Native Node Modules

  3. 厚颜无耻加上自己的博客 XD

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