Pharoからgnuplotでsin(x)

UnifiedFFIを使ってC言語の関数を呼べたので、 Pharoからgnuplotを呼び出してみた。

呼び出す関数は、以前書いたgnuplotへのpipeを開いて コマンドを書き込む以下の関数。

/* gpdo.c */
#include <stdio.h>

FILE *gpstart(void);
void gpstop(FILE *p);
void gpdo(FILE *p, char *s);

FILE *gpstart(void) {
    /* start gnuplot process */
    return popen("gnuplot.exe --persist", "w");
}

void gpstop(FILE *p) {
    /* stop gnuplot process */
    gpdo(p, "quit");
    pclose(p);
}

void gpdo(FILE *p, char *s) {
    /* send command string to gnuplot process */
    fprintf(p, s);
    fprintf(p, "\n");
    fflush(p);
}

Windowsのgcc(MinGW)で共有ライブラリにします。

gcc -shared -o gpdo.so gpdo.c

出力されたgpdo.soをPharo.exeがあるフォルダに配置しました。

前と同様に、Pharoを起動してFFILibraryを継承したライブラリファイルを示す クラスGnuplotDoLibを作成しました。そのクラスに、win32ModuleNameメソッド を追加し、共有ライブラリのファイル名を返すようにします。

win32ModuleName
    ^ 'gpdo.so'

次は、関数呼び出し用のクラスを作ります。Objectクラスを継承してGnuplotDoクラスを 作りました。メソッドは関数を呼び出すだけなので、クラス側のメソッドにします。 これで、呼び出すときにわざわざインスタンスを生成する必要がなくなります。 三つの関数についてそれぞれメソッドを追加しました。 FILE構造体へのポインタ(FILE *)については、 今回はPharo側で解釈する必要がない（メンバーにアクセスしたりしない）ため、(void *)とします。

gpOpen
    ^ self ffiCall: #(void * gpstart ()) module: GnuplotDoLib.

gpClose: aHandle
    self ffiCall: #( void gpstop (void * aHandle)) module: GnuplotDoLib

gpHndl: aHandle gpCmd: aString
    self ffiCall: #( void gpdo (void * aHandle, String aString) ) module: GnuplotDoLib

これで準備完了です。Playgroundを開いて動かしてみます。

hndl := GnuplotDo gpOpen.
GnuplotDo gpHndl: hndl gpCmd: 'set xlabel "x"'.
GnuplotDo gpHndl: hndl gpCmd: 'set ylabel "y"'.
GnuplotDo gpHndl: hndl gpCmd: 'plot sin(x)'.
GnuplotDo gpClose: hndl.

とりあえず、これでPharoからgnuplotを起動してラベル設定してsin(x)を プロットする手続きが行えました。 エラーが起こるようなコマンドをgnuplotに渡すとgnuplotがクラッシュ してしまいますが、よしとします。

PharoのUnifiedFFIを使ってみた

Pharo5.0からCの共有ライブラリを呼び出す方法が簡単になったということで、 「Pharo UnifiedFFI」で検索してみたところ、確かにわかりやすいかも。 Windowsでも呼び出せるか、試してみた。システムブラウザで見てみると、UnifiedFFIというパッケージがすでにありました。

呼び出すCの関数は、単純で簡単なdoublenumber.c。

/* doublenumber.c */
#include 
int doublenumber(int n)
{
    return n * 2;
}

WindowsのMinGW gccで共有ライブラリとしてコンパイル/リンクしmylib.soを作成しました。

gcc -shared -o mylib.so doublenumber.c

作成されたmylib.soをPharo.exeと同じフォルダに配置しました。

ここから、Pharoを起動して呼び出すためのクラスを追加します。

まず、FFILibraryを継承したクラスMyTestLibを作成して、3つのメソッドを追加します。

macModuleName
unixModudleName
win32ModuleName

それぞれのメソッドは、各プラットフォームにおけるライブラリのファイル名を返すようにします。 ですからメソッドwin32ModuleNameは、作成した共有ファイル名を返すようにしました。

win32ModuleName
    ^ 'mylib.so'

次に、Objectを継承して関数呼び出しを行うためのクラスMyTestLibCallを作成しました。 このクラスに、doubleNumber:メソッドを追加しました。 このメソッドで外部関数を呼び出します。

doubleNumber: anInteger
    ^ self ffiCall: #( int doublenumber (int anInteger)) module: MyTestLib 

ffiCall:キーワードには、Cの関数の型、関数名、引数を指示する配列を指定します。
module:キーワードには、先に作成したクラスMyTestLibを指定します。

実際に、MyTestLibCallクラスのインスタンスを生成して、メソッドを呼び出してみます。

MyTestLibCall new doubleNumber: 5

これをPrint Itすると10が表示され、無事に呼び出しされているようです。