简单上手nodejs调用c++(c++和js的混合编程)

最新推荐文章于 2025-10-29 18:53:04 发布

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本文介绍了如何在Node.js项目中使用C++进行性能优化，通过一个简单的Hello World示例展示了创建和编译C++扩展模块的过程。文章详细说明了配置开发环境、编写binding.gyp文件、C++源码以及如何调用模块函数。

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因为项目的原因，最近经常使用node.js搭RESTful接口。
性能还是很不错啦，感觉比Spring Boot之类的要快。而且在不错的性能之外，只要程序结构组织好，别让太多的回调把程序结构搞乱，整体开发效率比Java快的就太多了。

如果想进一步提高效率，使用c++来优化部分模块是不错的选择。尤其可贵的是nodejs对于同c++的混合编程支持的很好，个人感觉跟写Python的扩展模块处于同样的易用水平。

我们从Hello World开始：
首先要有一个空白的工作目录，在其中建立一个node包管理文件package.json，内容为

{
  "name": "test-cpp-module",
  "version": "0.1.0",
  "private": true,
  "gypfile": true
}

随后在目录中执行命令：npm install node-addon-api --save安装nodejs扩展模块的开发支持包。这里假设你已经安装配置好了nodejs和相应的npm包管理工具，还有xcode的相关命令行编译工具。我们不重复这些基本工具的安装配置，需要的话请参考官网相关文档。
上面命令执行完成，我们就完成了基本开发环境的配置。

c++的模块由binding.gyp文件描述，并完成自动编译的相关配置工作，我们新建一个binding.gyp文件，内容为：

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "democpp",
      "sources": [
        "democpp.cc"
      ],
      "include_dirs": [
        "<!@(node -p \"require('node-addon-api').include\")"
      ],
      "dependencies": [
        "<!(node -p \"require('node-addon-api').gyp\")"
      ],
      "cflags!": ["-fno-exceptions"],
      "cflags_cc!": ["-fno-exceptions"],
      "defines": ["NAPI_CPP_EXCEPTIONS"],
      "xcode_settings": {
        "GCC_ENABLE_CPP_EXCEPTIONS": "YES"
      }
    }
  ]
}

文件中首先使用target_name指定了编译之后模块的名称。
sources指明c++的源文件，如果有多个文件，需要用逗号隔开，放到同一个数组中。
include_dirs是编译时使用的头文件引入路径，这里使用node -p执行node-addon-api模块中的预置变量。
dependencies是必须的，不要改变。
后面部分，cflags!/cflags_cc!/defines三行指定如果c++程序碰到意外错误的时候，由NAPI接口来处理，而不是通常的由c++程序自己处理。这防止因为c++部分程序碰到意外直接就退出了程序，而是由nodejs程序来捕获处理。如果是在Linux中编译使用，有这三行就够了。
但如果是在macOS上编译使用，则还要需要最后一项xcode-settings设置，意思相同，就是关闭macOS编译器的意外处理功能。
最后是c++的源码，democpp.cc文件：

#include <napi.h>

using namespace Napi;

String Hello(const CallbackInfo& info) {
  return String::New(info.Env(), "world");
}
Napi::Object  Init(Env env, Object exports) {
  exports.Set("hello", Function::New(env, Hello));
  return exports;
}
NODE_API_MODULE(addon, Init)

程序中引入napi.h头文件，使用Napi的namespace还有最后的NODE_API_MODULE(addon,Init)都是模板化的，照抄过来不用动。
Init函数中，使用exports.Set()引出要暴露给nodejs调用的函数。如果有多个需要引出的函数，就写多行。
Hello函数是我们主要完成工作的部分，本例中很简单，只是用字符串的方式返回一个“world”。

以上democpp.cc/binding.gyp/package.json三个文件准备好之后，在命令行执行：npm install，顺利的话会得到这样的输出信息：

$ npm install

> test-cpp-module@0.1.0 install /home/andrew/Documents/dev/html/nodejs/callcpp
> node-gyp rebuild

  SOLINK_MODULE(target) Release/nothing.node
  CXX(target) Release/obj.target/democpp/democpp.o
  SOLINK_MODULE(target) Release/democpp.node

这表示编译顺利完成了，如果碰到错误，可以根据错误信息去判断解决方案。通常都是环境配置缺少相关程序或者上述的三个文件有打字错误。
下面我们验证一下模块的编译结果，在命令行使用nodejs，引入编译的模块文件，然后调用hello函数来看看：

> $ node
> democpp=require("./build/Release/democpp.node")
{ hello: [Function] }
> democpp.hello()
'world'
>

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