Creating bindings for C libraries/zh CN

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简介

本页介绍了如何为“C语言库”创建“Pascal绑定”项目。为了在Pascal中使用C语言库,需要为每个C函数、类型和变量创建Pascal转译代码。这可以用h2pas之类的自动化工具来实现,或者对头文件进行人工转换。

H2PAS

概述

H2Pas工具可以对很多常见C语言元素进行自动转译。Lazarus提供了图形用户界面(GUI),可用h2pas和其他工具将创建过程自动化。这会创建一个用于更新绑定项目的规则集。这样后续版本的C库转换起来将会更加容易。h2pas向导程序的一个好特性就是使用临时文件,这样C语言头文件就能保持不变。

工作步骤

  • 获取需要转译的C语言头文件。
  • 创建工作目录并命名绑定项目。
  • 用向导程序新建h2pas项目。
  • 将.h文件加入项目。
  • 配置h2pas参数。
  • 运行向导程序。
  • 用文本添加工具修正错误,再次运行向导。
  • 如果h2pas运行没有错误了,尝试编译并加入其它工具以美化输出结果。
  • 编写测试程序对绑定项目进行测试。
  • 在lazarus-ccr或者FreePascal发布绑定项目。

安装工具

正常安装fpc都会自带h2pas工具。

在Lazarus IDE中安装h2paswizard软件包。打开“软件包->安装/卸载软件包”,从右侧列表选中H2PasWizard 并点击“安装选中的”,然后点击“保存并重新构建IDE”。 重启IDE,就会出现新的菜单项:工具 -> h2pas。

获取C语言头文件

C语言.h头文件描述了C程序库的接口,通常不会和C程序库一起提供。必须得有源代码或者程序库的开发包才行。例如gtk库的头文件就在gtk+-devel包中。

示例:MPICH2

从http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/mpich2/下载mpich2-1.0.3.tar.gz并解压。.h文件都在mpich2-1.0.3/src/include下。 关于FPC的MPICH,更多信息请参阅here

创建工作目录并命名绑定项目

请用有意义的名字创建一个目录。目录名不能包含特殊字符,如空格、变音字符、句点和逗号。 将.h文件拷入目录。

示例:MPICH2

Pascal文件将存放于h2p目录。 .h文件将存放于h2p/c_sources目录。

mkdir -p h2p/c_sources
cp mpich2-1.0.3/src/include/*.h h2p/c_sources/

用h2pas向导程序新建h2pas项目

从“工具 -> h2pas”打开向导程序。这会打开一个窗口。可以和其他IDE窗口之间来回切换。最近的2pas项目会自动加载。如要新建一个项目,请点击“设置 -> 新建/清除设置”。然后点击底部的“保存设置”按钮,选取文件名。

注意:如果是第一次使用h2pas向导程序,需用“设置”页确认h2pas.exe转换程序的位置。转换程序h2pas.exe位于FreePascal编译器fpc.exe所在的目录中,如果连同Lazarus下载了FPC,则会位于...\Lazarus\fpc\version\bin目录。请保存设置,下次就不必再设置了。

示例:MPICH2

请点击“设置 -> 新建/清除设置”。然后点击底部的“保存设置”按钮,保存为h2p/mpi2.h2p。

在h2pas项目中添加.h文件

在“C 语言头文件”页可以添加/删除.h文件。可以启用/禁用某些.h文件,以便只转换部分文件。

示例:MPICH2

点击“C 语言头文件 -> 添加 .h 文件 ...”,并选取“mpi.h”和“mpio.h”文件。他们会自动启用。选中mpi.h并点击“合并除此以外的所有内容”,这样向导程序就会将所有头文件并入一个单元文件(mpi.pas)

设置h2pas参数

在“H2Pas 选项”页,可以设置h2pas程序的参数。

示例:MPICH2

  • 启用-e、-D、-p、-w,并禁用其他所有选项。
  • -l 库名称路径设为“mpich”。
  • 输出扩展名为“.pas”。
  • 输出目录默认是h2pas/,所以保持为空即可。

运行向导程序

点击底部的“运行H2Pas”按钮。 这会将<example>.h文件拷贝成临时文件<example>.tmp.h,并运行“H2Pas 之前”页列出的工具。然后会运行h2pas将<example>.tmp.h转换为<example>.inc或<example>.pas,或者别的什么在“设置”页设置的输出扩展名。然后对输出文件运行“H2Pas 之后”页列出的工具。

如果h2pas发现语法错误,将会用IDE打开example.tmp.h文件,并跳转到出错的行。通常h2pas只会报“syntax error”,非常宽泛。请参阅转换C语言头文件时的常见问题

示例:MPICH2

h2pas向导程序已包含的工具足以转换该头文件的所有内容,因此这里不会报错。但单元文件还没创建好,请继续。

请切换到“H2Pas 之后”页,加入“Reduce compiler directives in pascal file”工具。

Undefines属性中加入:

 MPI_INCLUDED
 MPIO_INCLUDE
 NEEDS_MPI_FINT
 MPI_BUILD_PROFILING
 MPICH_SUPPRESS_PROTOTYPES
 MPI_Wtime
 HAVE_MPICH2G2
 FOO
 HAVE_PRAGMA_HP_SEC_DEF


Defines属性中加入:

 MPICH2
 MPICH_NEW_MPIIO

自行选用转换程序中的工具

使用“搜索和替换”工具

很多类似修改变量名之类的活儿都能用搜索和替换工具完成。这通过“H2Pas 之前”或“H2Pas 之后”页中的'添加新工具'按钮就能加入。 然后设置SearchForReplaceWithOptionsCaption属性即可。

trtRegExpr选项

如果Options中的trtRegExpr设为True,则表示要使用正则表达式。这样就能利用元字符限定符对源代码进行复杂的调整和美化。IDE_regular_expressions中给出了元字符限定符的清单及示例。

示例:将标识符Tguint更名为guint

属性
Caption Rename Tguint to guint
SearchFor Tguint
ReplaceWith guint
Options [trtMatchCase,trtWholeWord]

示例:为多个标识符更名

Tguint更名为guint,Tgulong更名为gulong,Tgint更名为gint:

属性
Caption Rename Tguint to guint
SearchFor
T(guint|gint|gulong)
ReplaceWith $1
Options [trtMatchCase,trtWholeWord,trtRegExpr]

示例:MPICH2

删除MPI_DUP_FN宏

MPI_DUP_FN在mpi头文件中定义了两次。前一次是个空的宏定义,后一次是个实际函数。因此,第一次的定义应该删除。

在“H2Pas 之前”加入搜索和替换工具(加到最后),并设置如下:

属性
Caption Remove dummy define MPI_DUP_FN
Name RemoveDummyDefineMPI_DUP_FN
SearchFor
^#define\s+MPI_DUP_FN\s+MPIR_Dup_fn
ReplaceWith
Options [trtMatchCase,trtRegExpr]

删除针对MPI_DUP_FN的类型转换

在“H2Pas 之前”加入搜索和替换工具(加到最后),并设置如下:

属性
Caption Remove MPI_DUP_FN Makros
Name Remove_MPI_DUP_Func
SearchFor
^#define .*MPI_DUP_FN\).*$
ReplaceWith
Options [trtMatchCase,trtRegExpr]

删除 MPIO_Test、PMPIO_Test、MPIO_Wait 和 PMPIO_Wait 函数

MPIO_Test、PMPIO_Test、MPIO_Wait和PMPIO_Wait都定义了两次,同时定义了宏。因此函数定义应该删除:

在“H2Pas 之前”加入搜索和替换工具(加到最后),并设置如下:

属性
Caption
Remove Func P?MPIO_(Test|Wait)
Name RemoveFuncP_MPIO_Test_Wait
SearchFor
^int P?MPIO_(Test|Wait).*$
ReplaceWith
Options [trtMatchCase,trtRegExpr]

改进已有转换工具

发现缺陷后想要修复,或者扩展上述工具。很好!

大部分转换工具的代码都在 h2paswizard 包的 h2pasconvert 单元中。 转换工具程序至少需要类名、说明和Execute方法。 若要脱离 IDE 调试代码并节省大量的编译时间,请参阅项目 components/simpleideintf/examples/testh2pastool.lpi。 请编译后在控制台/终端中启动,并将 .h 文件名作为第一个命令行参数。例如:

./testh2pastool files/h2pastest.pas

编写自定义转换工具

自行编写转换工具并在 IDE 中注册,也都很容易。 启动一个软件包并加入新的单元文件(比如 unit1),定义一个类。已有工具的代码可以作为示例,请参阅前文。 新的转换工具编写完成并用上述 simpleideintf 项目测试通过后,即可在 IDE 中注册了: 在单元文件(unit1)中添加 register 过程,类似以下代码(伪代码):

uses
  Classes, ..., IDETextConverter;

type
  TYourToolClass = class(TCustomTextConverterTool)
  public
    class function ClassDescription: string; override;
    function Execute(aText: TIDETextConverter): TModalResult; override;
  end;

procedure Register;

implementation

procedure Register;
begin
  TextConverterToolClasses.RegisterClass(TYourToolClass);
end;

别忘了在软件包编辑器中为对应单元勾选 register,否则 IDE 不会去调用 Register 过程。 然后在 IDE 中安装此软件包。

未来任务/未尽事宜

  • 将静态链接函数转换为动态链接函数变量的工具
  • 修正参数名缺失函数的工具,可通过检索 .c 文件完成修复。还可加入注释,注明找到对应函数的 c 文件名。
  • 查到缺失的标识符,并让用户确认是否要注释掉或用基础类型取而代之。
  • 建立一份已完成部分转译的宏清单。

C:

typedef struct page
{
   u32int present    : 1;   // Page present in memory
   u32int rw         : 1;   // Read-only if clear, readwrite if set
   u32int user       : 1;   // Supervisor level only if clear
   u32int accessed   : 1;   // Has the page been accessed since last refresh?
   u32int dirty      : 1;   // Has the page been written to since last refresh?
   u32int unused     : 7;   // Amalgamation of unused and reserved bits
   u32int frame      : 20;  // Frame address (shifted right 12 bits)
} page_t;

Pascal:

type
    Unsigned_7  = 0 .. (1 shl 7)  - 1;
    Unsigned_20 = 0 .. (1 shl 20) - 1;

type
    page_t = bitpacked record
       present  : boolean;
       rw       : boolean;
       user     : boolean;
       accessed : boolean;
       dirty    : boolean;
       unused   : Unsigned_7;
       frame    : Unsigned_20;
    end;

用 Lua 脚本将 C 转换为 Pascal

我对 Lua 脚本语言的强大功能印象深刻,很容易去完成一些有趣的事情。

--
-- Please send any improvement to mingodadATgmailDOTcom.
--

inFileName = arg[1] or 'g:\\tmp\\plua\\clua\\lvm.c'

fh = assert(io.open(inFileName))
cbody = fh:read('*a')
fh:close()

pasbody = cbody

function split(str, pat)
   local t = {}  -- NOTE: use {n = 0} in Lua-5.0
   local fpat = '(.-)' .. pat
   local last_end = 1
   local s, e, cap = str:find(fpat, 1)
   while s do
      if s ~= 1 or cap ~= '' then
	table.insert(t, cap)
      end
      last_end = e+1
      s, e, cap = str:find(fpat, last_end)
   end
   if last_end <= #str then
      cap = str:sub(last_end)
      table.insert(t, cap)
   end
   return t
end

function trim(s)
  -- from PiL2 20.4
  return (s:gsub('^%s*(.-)%s*$', '%1'))
end

function trimChars(str, c1, c2)
	return str:gsub('^%' .. c1 .. '*(.-)%' .. c2 .. '*$', '%1')
end

function getPascalType(cType)
	if cType == 'void' then
		return 'pointer'
	elseif cType == 'int' then
		return 'integer'
	elseif cType == 'short' then
		return 'Shortint'
	elseif cType == 'define' then
		return 'is_define'
	else
		return cType
	end
end


--check var name and type
--if var starts with a capital letter
-- add 'T' informt of it
--if var is preceded by * then add a 'P' for type

function checkVarType(aType, aVar)
	aType = getPascalType(aType)
	aType = aType:gsub('^(%u)', 'T%1')
	aVar = aVar:gsub('^(%*)', function(m)
			aType = 'P' .. aType
			return ''
		end)
	aVar = aVar:gsub('(%[[^]]+%])', function(m)
			aType = 'array' .. m .. ' of ' .. aType
			return ''
		end)
	return aType, aVar
end

function varDeclaration(aType, aVar)
	aType, aVar = checkVarType(aType, aVar)
	return aVar .. ' : ' .. aType
end

function checkDeclarationOrGoto(m1, m2, m3)
	if m2 ~= 'goto' then
		return '\n' .. m1 .. varDeclaration(m2, m3) .. ';'
	else
		return '\n' .. m1 .. m2 .. ' ' .. m3 .. ';'
	end
end

function addProcFunc(mtype, mname, mparams, mbody)
	local str, isFunc, rType, k, v
	if mtype == 'void' then
		str = '\nprocedure '
		isFunc = false
	else
		str = '\nfunction '
		isFunc = true
	end
	mtype, mname = checkVarType(mtype, mname)
	local vparams = split(trimChars(mparams, '(',')'), ',')
	str = str .. mname .. '('

	local tparams = {}
	for k, v in pairs(vparams) do
		local vparam = split(trim(v), ' ')
		if #vparam > 2 then
			table.insert(tparams, vparam[1] .. ' ' .. varDeclaration(vparam[2], vparam[3]))
		else
			--print(vparam[1], vparam[2])
			table.insert(tparams, varDeclaration(vparam[1], vparam[2] or 'is_define'))
		end
	end

	str = str .. table.concat(tparams, '; ') .. ')'
	if isFunc then
		if mtype == 'int' then
			rType = 'integer'
		else
			rType = mtype
		end
		str = str .. ':' .. rType
	end

	if mbody then
		local tblLabels = {}
		for v in mbody:gmatch('\n[\t ]*([%w_]+)[\t ]*:[^=]') do
			if v ~= 'default' then
				table.insert(tblLabels, v)
			end
		end

		if #tblLabels > 0 then
			str = str .. ';\nlabel\n  '.. table.concat(tblLabels, ',  ')
		end

		local declarations = {}

		mbody = mbody:gsub('(\n[\t ]*)const[\t ]+([%w_]+)[\t ]+(%*?[%w_]+)[\t ]*:%=[\t ]*([^;\n]+;)','%1 %2 %3 := %4')

		mbody = mbody:gsub('(\n[\t ]*)([%w_]+)[\t ]+(%*?[%w_]+)[\t ]*:%=[\t ]*([^;\n]+;)', function(m1, m2, m3, m4)
			table.insert(declarations, varDeclaration(m2, m3) .. ';' )
			return m1 .. m3 .. ' := ' .. m4
		end)

		mbody = mbody:gsub('\n[\t ]*const[\t ]*([%w_]+)[\t ]+(%*?[%w_]+)[\t ]*;', function(m1,m2)
				table.insert(declarations, varDeclaration(m1, m2) .. ';')
				return ''
			end)

		mbody = mbody:gsub('\n([\t ]*)([%w_]+)[\t ]+(%*?[%w_ ,]+);', function(m1,m2,m3)
				if m2 ~= 'goto' then
					table.insert(declarations, varDeclaration(m2, m3) .. ';')
					return ''
				else
					return '\n' .. m1 .. m2 .. ' ' .. m3 .. ';'
				end
			end)


		if #declarations > 0 then
			local unique_decl = {}
			table.sort(declarations)
			local lastV = ''
			local k2, v2
			for k2,v2 in pairs(declarations) do
				if v2 ~= lastV then
					lastV = v2
					table.insert(unique_decl, v2)
				end
			end
			str = str .. ';\nvar\n  '.. table.concat(unique_decl, '\n  ')  .. '\n'
		else
			str = str .. ';\n'
		end

		str = str .. 'begin' .. trimChars(mbody, '{','}') .. 'end'
	end
	return str .. ';'
end

--*************************************
--
-- Order of substitutions are important
--
--*************************************

--=assignements statements
	pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)([%w_]+)[\t ]*=[\t ]*([^=;\n]+);", '%1%2 := %3;')

--return
	pasbody = pasbody:gsub('([\t ]*)return[\t ]+([^;]+);', '%1exit(%2);')

--NULL
	pasbody = pasbody:gsub('([^%w]+)NULL([^%w]+)', '%1nil%2')

--void functions to procedure declaratios
	pasbody = pasbody:gsub('([%w_*]+)[\t ]+([%w_*]+)[\t ]*(%b())[%s]*(%b{})', addProcFunc)
	--pasbody = pasbody:gsub('\n([%w_]+)%s+([^%s]+)%s*(%b());', addProcFunc)

--const/static
	tblLeaveCommented = {
		'const', 'static'
	}
	for k,v in pairs(tblLeaveCommented) do
		pasbody = pasbody:gsub('([\t ]*)(' .. v .. ')([\t ]*)', '%1{%2}%3')
	end

--defines to const
	isConstEmmited = false
	function addConst(m1,m2)
		local sm
		sm = ''
		if not isConstEmmited then
			isConstEmmited = true
			sm = '\nconst'
		end
		return sm .. '\n\t' .. m1 .. ' = ' .. m2 .. ';'
	end

	isConstEmmited = false
	pasbody = pasbody:gsub('\n#define%s+([^%s]+)%s+(%b())', '\nconst %1 = %2;')
	isConstEmmited = false
	pasbody = pasbody:gsub('\n#define%s+([^%s]+)[ \t]+([^%s]+)', '\nconst %1 = %2;')

--includes
	tblUses = {}
	pasbody = pasbody:gsub('\n#[ \t]*(include)%s+([^\n]+)', function(m1,m2)
			for w in m2:gmatch('"([^.]+)%..+"') do
				table.insert(tblUses, w)
			end
			return '\n//#' .. m1 .. ' ' .. m2
		end)
	pasbody = '//uses ' .. table.concat(tblUses, ', ') .. ';\n' .. pasbody

--defines to compiler directives
	pasbody = pasbody:gsub('\n#([^\n]+)', '\n{$%1}')

--comments
	pasbody = pasbody:gsub('\n#', '\n//#')
	pasbody = pasbody:gsub('/%*', '(*')
	pasbody = pasbody:gsub('%*/', '*)')

--declarations
	pasbody = pasbody:gsub('\n([\t ]*)([%w_]+)[\t ]+([%w_ ,]+);', checkDeclarationOrGoto)

--structs
	function parseStruct(m1, m2)
		return '\n' .. m1 .. ' = record\n' .. trimChars(m2, '{', '}') .. '\nend'
	end
	pasbody = pasbody:gsub('\n[\t ]*struct[\t ]+([%w_]+)[\t ]*(%b{})', parseStruct)

--if statements
	parseStatementCalled = false

	function parseStatement(mSpace, mStatement, mCond, mBody)
		parseStatementCalled = true
		local vStatement
		if mStatement == 'if' then
			vStatement = mStatement .. ' ' .. mCond .. ' then'
		elseif mStatement == 'else' then
			return mSpace .. mStatement .. ' begin' .. trimChars(mCond, '{', '}') .. ' end;'
		elseif (mStatement == 'while') then
			vStatement = mStatement .. ' ' .. mCond .. ' do'
		elseif (mStatement == 'for') then
			vStatement = mStatement .. ' ' .. mCond .. ' do'
			--local forArgs = split(trimChars(mCond, '(', ')'), ';')
			--return mSpace .. (forArgs[1] or '') .. ';' .. mSpace ..'while (' ..
			--	(forArgs[2] or 'true') .. ') do' .. mSpace .. 'begin' .. mSpace .. trimChars(mBody, '{', '}') .. '\n' .. mSpace ..
			--	(forArgs[3] or '') .. ';\n' .. mSpace .. 'end;'
		else
			vStatement = mStatement .. ' ' .. mCond .. '\n'
		end
		return mSpace .. vStatement .. ' begin' ..  trimChars(mBody, '{', '}') .. 'end;'
	end

	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub('([^%w_])(if)[\t ]*(%b())[\t ]*(%b{})', parseStatement)
	end

	-- else
	pasbody = pasbody:gsub('([\t ]+)(else)[\t ]*(%b{})', parseStatement)

	pasbody = pasbody:gsub("([^%w_])if[\t ]*(%b())[\t ]*([^;\n]+);", '%1if %2 then %3;')

--?: short if
	pasbody = pasbody:gsub("([^?])?([^:;\n]):[\t ]*([^%s;]+);", ' iff(%1, %2, %3) ')

--while loop
	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub('([^%w_])(while)[\t ]*(%b())[\t ]*(%b{})', parseStatement)
	end

--for loop
	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub('([^%w_])(for)[\t ]*(%b())%s*(%b{})', parseStatement)
	end

--do/while
	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub("([^%w_])do[\t ]*(%b{})[\t ]*while([^;\n]+);",
			function(m1, m2, m3)
				parseStatementCalled = true
				return m1 .. 'repeat ' .. trimChars(m2, '{', '}') .. 'until not' .. m3
			end)
	end


--switch/case statements

	--begin/end enclose blocks around
	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub("([^%w_]case[\t ]+[^:]+)[\t ]*:[%s]*(%b{})",
			function(m1, m2, m3)
				parseStatementCalled = true
				return m1 .. ': begin' .. trimChars(m2, '{', '}') .. 'end;'
			end)
		pasbody = pasbody:gsub("([^%w_]default[\t ]*):[%s]*(%b{})",
			function(m1, m2, m3)
				parseStatementCalled = true
				return m1 .. ': begin' .. trimChars(m2, '{', '}') .. 'end;'
			end)
	end

	--breaks remove
	pasbody = pasbody:gsub("([^%w_]case[\t ]+[^:]+)[\t ]*:[%s]*(.-)break;", '%1: %2')

	--case
	pasbody = pasbody:gsub("([^%w_])case[\t ]+([^:]+):", '%1%2:')

	-- for nested blocks
	parseStatementCalled = true
	while(parseStatementCalled) do
		parseStatementCalled = false
		pasbody = pasbody:gsub("([^%w_])switch[\t ]*(%b())[\t ]*(%b{})",
			function(m1, m2, m3)
				parseStatementCalled = true
				return m1 .. 'case ' .. m2 .. ' of ' .. trimChars(m3, '{', '}') .. 'end;'
			end)
	end

	--pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)case[\t ]+('.')[\t ]*:\n", '%1%2:\n')
	--pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)case[\t ]+(%d+)[\t ]*:\n", '%1%2:\n')
	--pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)(case)[\t ]+('.')[\t ]*:[\t ]*(%b{})", '%1%2 : %3')

--pre/pos increments
	-- (n)++ -> PosInc(n)
	pasbody = pasbody:gsub("(%([^%s+]+%))%+%+", 'PosInc%1')
	-- n*++ -> PosInc(n*)
	pasbody = pasbody:gsub("([^%s*+]+)%+%+", 'PosInc(%1)')
	-- ++(n) -> PreInc(n)
	pasbody = pasbody:gsub("%+%+(%([^%s;+]+%))", 'PreInc%1')
	-- ++*n -> PreInc(n)
	pasbody = pasbody:gsub("%+%+([^%s*;+]+)", 'PreInc(%1)')

	-- (n)--
	pasbody = pasbody:gsub("(%([^%s-]+%))%-%-", 'PosDec%1')
	-- n*--
	pasbody = pasbody:gsub("([^%s*-]+)%-%-", 'PosDec(%1)')
	-- --(n)
	pasbody = pasbody:gsub("%-%-(%([^%s;-]+%))", 'PreDec%1')
	-- --n
	pasbody = pasbody:gsub("%-%-([^%s;-]+)", 'PreDec(%1)')

--boolean operators
	tblBooleanOperators = {
		{'||', 'or'},
		{'&&', 'and'},
	}
	for k,v in pairs(tblBooleanOperators) do
		pasbody = pasbody:gsub('([\t ]*)' .. v[1] .. '([\t ]*)', '%1) ' .. v[2] .. ' (%2')
	end


--pointers
	pasbody = pasbody:gsub("%->", '.')
	pasbody = pasbody:gsub("%(%*([%w_]+)", '(%1^')
	pasbody = pasbody:gsub("%*%*([%w_]+)", '%1^^')
	pasbody = pasbody:gsub("&([%w_]+)", '@%1')
	pasbody = pasbody:gsub("%*([%w_]+)[\t ]*:[\t ]*([%w_]+);", '%1 : ^%2;')
	pasbody = pasbody:gsub("%^char", 'pchar')
	--pasbody = pasbody:gsub("%*([%w_]+)[\t ]*:=[\t ]*([^;\n]+);", '%1^ := %2;')

--bit operators
	tblBitOperators = {
		{'<<', 'shl'},
		{'>>', 'shr'},
		{'|', 'or'},
		{'&', 'and'},
		{'~', 'not'},
	}

	for k,v in pairs(tblBitOperators) do
		pasbody = pasbody:gsub('([\t ]*)' .. v[1] .. '([\t ]*)', '%1 ' .. v[2] .. ' %2')
	end

--==eq operator
	pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)%=%=([\t ]*)", '%1 = %2')

--!= not eq operator
	pasbody = pasbody:gsub("([\t ]*)!%=([\t ]*)", '%1 <> %2')

--! unary
	pasbody = pasbody:gsub('([\t ]*)!([\t ]*)', '%1 not %2')

--blocks
	--pasbody = pasbody:gsub("(%b{})", function(m1) return 'begin' ..  trimChars(m1, '{', '}') .. 'end;' end)
	--pasbody = pasbody:gsub("(%b{})", function(m1) return 'begin' ..  trimChars(m1, '{', '}') .. 'end;' end)

--strings and escaped characters
	tblEscapedCahrs = {
		{'\\"', '"'},
		{'\\\\', '\\'},
		{'\\t', "'#9"},
		{'\\n', "'#10'"},
		{'\\f', "'#12'"},
	}
	pasbody = pasbody:gsub('%b""', function(m1)
			return "'" .. trimChars(m1:gsub("'", "''") , '"', '"')  .. "'"
		end)
	for k,v in pairs(tblEscapedCahrs) do
		pasbody = pasbody:gsub(v[1], v[2])
	end

--common functions/procedure
	tblOrigFuncNewFunc = {
		{'printf', 'format'},
		{'malloc', 'GetMem'},
		{'free', 'Dispose'},
		{'memcpy', 'Move'},
	}

	for k,v in pairs(tblOrigFuncNewFunc) do
		pasbody = pasbody:gsub('([\t ]+)' .. v[1] .. '%(', '%1' .. v[2] .. '(')
	end

--typedefs
	isTypeEmmited = false
	function addType(m1,m2)
		local sm
		sm = ''
		if not isTypeEmmited then
			isTypeEmmited = true
			sm = '\ntype'
		end
		return sm .. '\n\t' .. m2 .. ' = ' .. m1 .. ';'
	end
	--pasbody = pasbody:gsub('\ntypedef%s+struct%s+([^%s]+)%s+([^;]+)', addType)
	--pasbody = pasbody:gsub('\ntypedef%s+([^%s]+)%s+([^;]-)', addType)
	pasbody = pasbody:gsub('\n[\t ]*typedef[\t ]+struct[\t ]+([%w_]+)[\t ]+([^;]+)', '\n%2 = %1')
	pasbody = pasbody:gsub('\n[\t ]*typedef[\t ]+struct%s+(%b{})%s+([%w_]+);',
		function(m1, m2) return m2 .. ' = record' .. trimChars(m1, '{', '}') .. 'end;' end)


-- print the results
print(pasbody)

以下是转换后的 C 文件示例:

//uses lua, llimits, lmem, lstate, lzio;
(*
** $Id: lzio.c,v 1.31.1.1 2007/12/27 13:02:25 roberto Exp $
** a generic input stream interface
** See Copyright Notice in lua.h
*)


//#include <string.h>

{$define lzio_c}
{$define LUA_CORE}

//#include 'lua.h'

//#include 'llimits.h'
//#include 'lmem.h'
//#include 'lstate.h'
//#include 'lzio.h'



function luaZ_fill(z : PTZIO):integer;
var
  L : Plua_State;
  buff : Pchar;
  size : size_t;
begin
  *L := z.L;
  lua_unlock(L);
  buff := z.reader(L, z.data, @size);
  lua_lock(L);
  if (buff  =  nil ) or ( size  =  0) then exit(EOZ);
  z.n := size - 1;
  z.p := buff;
  exit(char2int(PosInc^((z.p))));
end;



function luaZ_lookahead(z : PTZIO):integer;
begin
  if (z.n  =  0) then begin
    if (luaZ_fill(z)  =  EOZ)
      exit(EOZ);
    else begin
      PosInc(z.n);  (* luaZ_fill removed first byte; put back it *)
      z-PosDec(>p);
     end;
  end;
  exit(char2int(z^.p));
end;



procedure luaZ_init(L : Plua_State; z : PTZIO; reader : lua_Reader; data : Ppointer);
begin
  z.L := L;
  z.reader := reader;
  z.data := data;
  z.n := 0;
  z.p := nil;
end;


(* --------------------------------------------------------------- read --- *)

function luaZ_read(z : PTZIO; b : Ppointer; n : size_t):size_t;
var
  m : size_t;
begin
  while (n) do begin
    if (luaZ_lookahead(z)  =  EOZ)
      exit(n);  (* exit(number of missing bytes *)
    m = (n <= z.n) ? n : z.n);  (* min. between n and z.n *)
    Move(b, z.p, m);
    z.n -= m;
    z.p += m;
    b := (char *)b + m;
    n -= m;
  end;
  exit(0);
end;

(* ------------------------------------------------------------------------ *)

function luaZ_openspace(L : Plua_State; buff : PTMbuffer; n : size_t):Pchar;
begin
  if (n > buff.buffsize) then begin
    if (n < LUA_MINBUFFER) then n := LUA_MINBUFFER;
    luaZ_resizebuffer(L, buff, n);
  end;
  exit(buff.buffer);
end;

人工将 C 头文件转换为 Pascal

这时需要同时运用 C 和 Pascal 知识来制作头文件。请参阅以下示例学习转换过程。

转换常量

C:

#define SOME_CONSTANT 5
#define ANOTHER_CONSTANT 6

Pascal:

const
  SOME_CONSTANT = 5;
  ANOTHER_CONSTANT = 6;

转换已声明的函数

绝大部分普通函数可以转换如下:

C:

int somekind_of_method(int* param_first, int* param_second)
void another_method(char*)

Pascal:

uses ctypes;

const
  MyLib = 'mylib';

function somekind_of_method(param_first, param_second: pcint): cint; external MyLib;
procedure another_method_renamed(param1: PChar); external MyLib name 'another_method';

首先请注意,应采用 ctypes 单元及其声明的类型来转换 C 头文件,不要直接采用 Pascal 基础类型。这样可以确保在所有平台上都能正确转换,因为 C 类型在不同架构和操作系统中可能会有不同的长度。

其次请注意,基础类型的 C 指针可以转换为 ctypes 中声明的类型,例如 int* 是 C int 型的指针,所以可转换为 pcint 类型(指向 C 整数的指针)。C int 可以转换为 cint,并且在 Pascal 中可以简化同类型参数的声明:“param_first, param_second: pcint”。

最后请注意,如果返回值为 void,应该将函数替换成过程。

创建 C 到 Pascal 的对应关系 是带有源代码的教程,详细介绍了如何对 C 代码库进行人工转换,处理各种数据类型(字符串、数组等)。该教程还演示了如何用 MinGW C 编译器创建静态(*.a)和共享/动态库(*.so 或 *.dll)。再结合使用 h2pas 即非常有效。

请参阅参考手册中的外部函数

在 Lazarus-CCR 或 Free Pascal 发布绑定代码

绑定代码可提交至 Lazarus CCR 库(参见 Using_the_Lazarus-ccr_SVN_repository),以供其他人使用和维护。如果这些绑定代码可跨平台应用,还可能会纳入 FreePascal 发行版中。

参阅