面试题：Ruby与C扩展交互开发之基础调用

Question

请简述在Ruby中如何调用一个简单的C函数，假设已有一个C函数 `int add(int a, int b)` 用于返回两个整数之和，写出Ruby调用该C函数的基本步骤和关键代码片段。

Answer 1

1. 创建C扩展模块：
   • 首先，创建一个C源文件（例如 add.c），内容如下：

#include "ruby.h"

static VALUE add(VALUE self, VALUE a, VALUE b) {
    int num_a = NUM2INT(a);
    int num_b = NUM2INT(b);
    int result = num_a + num_b;
    return INT2NUM(result);
}

void Init_add() {
    VALUE m = rb_define_module("AddModule");
    rb_define_module_function(m, "add", add, 2);
}

2. 编写 extconf.rb 文件：
   • 在同一目录下创建 extconf.rb 文件，内容如下：

require 'mkmf'
create_makefile('add')

3. 编译C扩展：
   • 在终端中，进入包含 add.c 和 extconf.rb 的目录，执行以下命令：

ruby extconf.rb
make

4. 在Ruby中调用：
   • 创建一个Ruby脚本（例如 main.rb），内容如下：

require_relative 'add'
result = AddModule.add(3, 5)
puts result

以上步骤中：

• 在C代码部分，通过Ruby提供的API将C函数 add 封装成可以在Ruby中调用的形式，Init_add 函数用于初始化扩展模块。
• extconf.rb 文件用于生成Makefile，make 命令依据Makefile编译C代码生成动态库。
• Ruby脚本中，通过 require_relative 引入扩展模块，然后调用模块中的 add 方法并输出结果。