Rust FFI (C vs Rust)学习杂记
- 前言
"FFI"是" Foreign Function Interface"的缩写,大意为不同编程语言所写程序间的相互调用。鉴于C语言事实上是编程语言界的万国通,世界通用语,所以本文主要围绕着C和Rust之间的互通来学习。
单刀直入,话不啰嗦,好比学外语, 先要从认字开始, 对于编程语言来说就是各种“基础类型”, 因为类型代表了:可操作集和布局, 有人会疑问“类型布局”是个什么东西?! 好吧, 换个词“房屋布局”, 这词的意思,您好理解吧!对!代表了:位置、大小、方向,排列、顺序等信息!在类型的基础上,进一步考虑:类型的组合(打包封装对齐)方式, 这也好理解吧!毕竟人与人沟通光蹦字还不行, 字组合起来才有意思呀!再下一步就是“函数声明”,代表着想去干一件事情!首先要描述清楚:比如:函数类型、输入参数、结果类型、函数调用规约(如:__stdcall、_cdecl等等好多,代表函数栈的使用和清理、函数调用参数的入栈顺序、排列方式, 函数返回指针等), 下一步内存管理问题, 彼此互传的数据对象该如何划分和管理其生命周期!避免出现“悬指针和泄露”, 最后还要有回调函数或闭包之类用于状态通知!好比好朋友,别什么事都等我自己主动去问,你最好时不时主动告诉我呀!
当然将上面两种编程语言编写的代码统一管理起来,还需要相应机制,解决诸如:编译构建,库生成和引用等问题。
此篇Rust FFI文章比较全面:`https://doc.rust-lang.org/nomicon/ffi.html`
- 基础类型
每一种编程语言都可能定义许多“基础类型”, 两种编程语言的基础类型之间最好有一个交集, 这样才能传递数据, 所以:Rust std::ffi 和 The libc crate就是非常重要的C and Rust的基础类型交集,
它俩是语言互通的一个前提基础,Rust std::ffi模块提供了诸如: c_void、 CString 、 CStr、OsString 、 OsStr等和Rust自己的字符串类型:String 和str 之间的转化类型。详情请参看:`https://doc.rust-lang.org/std/ffi/` 。 而the libc crate 则封装了更加丰富的C数据类型和API ,诸如:c_void、c_char、c_float、c_double、c_int、c_long、c_schar、c_uint等, 详情请参看:`https://docs.rs/libc/0.2.70/libc/` 。`std::os::raw也同样定义了一些C基础类型` , 这3者存在重叠交集, 一般使用前两个就足矣。
- C and Rust 混合工程管理
Rust 不支持源代码级别直接与其他语言的交互, 也就是说不支持直接在Rust code 中直接embed内嵌其他编程语言代码!只支持以二进制库的方式来互相调用,所以语言界限清晰明确,
避免诸多问题。当然有第三方crate以宏的方式间接支持了在Rust code中内嵌其他语言代码, 详情请参看:`https://github.com/mystor/rust-cpp` 。
(1)Rust支持的库类型:
- lib — Generates a library kind preferred by the compiler, currently defaults to rlib.
- rlib — A Rust static library.
- staticlib — A native static library.
- dylib — A Rust dynamic library.
- cdylib — A native dynamic library.
- bin — A runnable executable program.
- proc-macro — Generates a format suitable for a procedural macro library that may be loaded by the compiler.
注意: 其中cdylib和staticlib就是与C ABI兼容的。
(2 ) Build C code to a static or dynamic library
#全手动构建C动态库on Linux with gcc #gcc -Wall -fPIC -c a.c #gcc -shared -o libtest.so a.o #---------------------------------- #全手动构建C静态库on Linux with gcc #gcc -c b.c #gcc -c a.c #ar rcs libtest.a a.o b.o #---------------------------------- #gcc option: -I 查找头文件位置, -L 查找库位置 , -l 小写l指示库名字
(3) Rust call C [rust 工程位置:rust_learn/unsafe_collect/ffi/rust2c/manual_build_1]
//manual_build_1工程目录树形结构 . ├── Cargo.lock ├── Cargo.toml ├── src │ └── main.rs └── test.c 1 directory, 4 files
//test.c //下面的shell 命令行用于编译构建一个c static // gcc -c -Wall -Werror -fpic test.c //for dynamic library //gcc -c test.c //for static library. //ar rcs libtest.a test.o //for static library int add(int a, int b) { return a +b; }
//RUSTFLAGS='-L .' cargo run //-L 用于告诉rustc 库位置。 use std::os::raw::c_int; //(1) 必须使用rust and c都认识的数据类型。 //(2) 这个rust属性用于按名指定链接库,默认链接动态库,除非kind设定static指定链接静态库。 //相当于 -l 的作用 //rustc 发现动态库没找到,它就自动去找静态库, 只要名字相同。 #[link(name="test")] //#[link(name = "test", kind = "static")] //(3) 申明外部函数遵守C语言函数调用规约。 extern "C" { fn add(a: c_int, b: c_int) -> c_int; //此声明函数实际定义在C库中,由上面link属性指定。 } fn main() { //(4) Rust 规定,只允许在unsafe块中调用FFI extern fn. let r = unsafe{add(2, 3)}; println!("{}", r); }
(4)向rustc 传参的几种方法
(a)rustc -L 指定库搜索位置 -l 库名
(b) RUSTFLAGS='-L my/lib/location' cargo build # or cargo run
(c) rustc-link-search 相当于-L , 具体解释看下面代码例子
# 编辑Cargo.toml, 指定启用build.rs 用于在开始构建rust code之前首先执行,构建好各种依赖环境,如提前构建好C库。 [package] name = "link-example" version = "0.1.0" authors = ["An Devloper <an.devloper@example.com>"] build = "build.rs" #关键点
//编辑build.rs fn main() { //关键就是这个println!, 将rustc-link-search设定为我们自己实际的C库路径就好。 println!(r"cargo:rustc-link-search=库的位置目录"); }
【更多方法请您参看:`https://stackoverflow.com/questions/40833078/how-do-i-specify-the-linker-path-in-rust` 和 `https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/build-script-examples.html`】
以及`https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/build-scripts.html#outputs-of-the-build-script`和`https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/environment-variables.html`
上面的rust工程例子只是通过手动一个个敲命令来构建的, 十分繁琐, 只适用于展示原理, 实际工程不可取。下面开始研究几个自动完成C and Rust 工程编译构建的例子。
#下面是build_c_lib_by_gcc工程目录树形结构,里面包含了C代码文件。 . ├── Cargo.toml ├── build.rs └── src ├── hello.c └── main.rs 1 directory, 4 files
#配置Cargo.toml [package] name = "build_c_lib_by_gcc" version = "0.1.0" authors = ["yujinliang <285779289@qq.com>"] edition = "2018" build="build.rs" #关键点,启用构建脚本build.rs。 # See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html [dependencies]
// build.rs use std::process::Command; use std::env; use std::path::Path; fn main() { let out_dir = env::var("OUT_DIR").unwrap(); //下面直接调用gcc生成C库,并未考虑跨平台问题,切切! Command::new("gcc").args(&["src/hello.c", "-c", "-fPIC", "-o"]) .arg(&format!("{}/hello.o", out_dir)) .status().unwrap(); Command::new("ar").args(&["crus", "libhello.a", "hello.o"]) .current_dir(&Path::new(&out_dir)) .status().unwrap(); //上面的代码很直观,就是编译C 代码,构建静态库的命令行, 生成的C库存放到"OUT_DIR"环境变量指定的目录。 //其实您完全可以举一反三, 通过编写build.rs构建脚本,可以调用诸如gcc, ar, make,cmake等C/C++构建工具为Rust工程提前生成C库。 //我想您能想到, build.rs肯定是在开始构建编译Rust工程之前执行的!用于预处理。 //下面很关键,配置cargo的官方指定方法之一 ! println!("cargo:rustc-link-search=native={}", out_dir); //配置C库的搜索路径,相当于rustc -L println!("cargo:rustc-link-lib=static=hello"); //配置需要链接的C库名, 相当于rustc -l println!("cargo:rerun-if-changed=src/hello.c"); //告诉cargo工具,只有当“src/hello.c”这个文件发生变化时,才重新执行build.rs脚本。 }
//src/main.rs //注意:此处没有使用#[link]属性指定需要链接的C库, 因为我们在build.rs构建脚本中已经设定好了, //rust cargo 知道该去链接那个C库。 extern "C" { fn hello(); } fn main() { unsafe { hello(); } }
// src/hello.c #include <stdio.h> void hello() { printf("Hello, World!\n"); }
the cc crate可以帮助我们自动处理构建编译C/C++库的繁琐过程, 同时自动检测平台和架构,自动选择编译器,构建工具, 设定好编译参数, 设定好相关cargo 指令和环境变量等, 高效简洁,下面我们看看例子。
#cc_auto_build_c_lib工程目录结构 . ├── build.rs ├── Cargo.lock ├── Cargo.toml └── src ├── hello.c └── main.rs 1 directory, 5 files
[package] name = "cc_auto_build_c_lib" version = "0.1.0" authors = ["yujinliang <285779289@qq.com>"] edition = "2018" build="build.rs" #启用build.rs构建脚本。 # See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html [build-dependencies] #用于配置build.rs用到的各种依赖项。 cc = "1.0.53" #自动构建编译C/C++代码。 [dependencies]
//build.rs fn main() { //the cc crate专门自动构建编译C/C++ code, //如:自动检测:系统平台, 硬件架构, 自动选择相应编译器,设定各种编译参数, //自动设定相关环境变量, 如:cargo相关环境变量, 自动将编译好的C库保存到“OUT_DIR” //所以cc可以自动帮你搞定诸如:交叉编译, 跨平台。 //cargo build -vv 可以看到已经自动设定的各种构建参数。 //详情请参考:`https://docs.rs/cc/1.0.53/cc/` cc::Build::new() .file("src/hello.c") .compile("hello"); println!("cargo:rerun-if-changed=src/hello.c"); //告诉cargo 只有当src/hello.c发生变化时,才重新执行build.rs脚本。 }
//src/main.rs //注意:此处没有使用#[link]属性指定需要链接的C库, 因为我们在build.rs构建脚本中已经设定好了, //rust cargo 知道该去链接那个C库。 extern "C" { fn hello(); } fn main() { unsafe { hello(); } }
//src/hello.c #include <stdio.h> void hello() { printf("Hello, World!\n"); }
如何自动检测并链接到操作系统中已有的C库,自动检测库名,库版本,库类型等等,自动设定好cargo相关参数, 类似Linux pkg-config工具, the pkg-config crate就是对应实现,
详情请看:`https://docs.rs/pkg-config/0.3.17/pkg_config/` , 和`https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/build-script-examples.html`
(5) C call Rust
C 和 Rust互通, 需要满足3大原则:
(1)extern "C" 修饰Rust 函数。
(2)#[no_mangle] 修饰Rust函数, 使得C Linker认得Rust函数名。
(3) C and Rust 都认识的数据类型,并且具有相同的内存布局。
---
强调3点:
(4) C 和Rust互相传递数据对象,因为跨越编程语言边界, 所以 必须慎重考虑其回收和释放问题, 避免出现“悬指针”或“内存泄露”问题。
(5) 避免Rust panic跨越边界危及C code, 采用std::panic::catch_unwind包装可能发生panic的rust code , 从而避免panic蔓延。
Rust语言在设计时就把与C互访作为一个重点考虑, 比如与C ABI兼容, 从而做到二进制互访, 以库的形式, 最大化利用C语言世界通用语的巨大优势!Rust通吃硬件、嵌入式、操作系统等。
(6) C和Rust通过回调函数之类互通数据状态, 在多线程、异步等并发情况,若访问全局/静态变量时,请慎重考虑“竞态保护”,如锁保护, 或是采用rust channel之类读写, 以免状态错乱。
Rust官方推荐使用bindgen/cbindgen工具来自动生产C/Rust兼容代码, 因为这两个Rust crate都有Rust官方开发人员加入, 可以确保及时准确与Rust更新保持一直!!!
毕竟Rust非常年轻活跃, 进化飞速, 所以Rust语言本身及Rust FFI都在不断演化!
【Rust to C 字符串】
Rust type | Intermediate | C type |
String | CString | *char |
&str | CStr | *const char |
() | c_void | void |
u32 or u64 | c_uint | unsigned int |
etc | ... | ... |
详情请看:`https://rust-embedded.github.io/book/interoperability/index.html#interoperability`
【build Rust to a c lib】
#(1) cargo new xxxx --lib #(2) 编辑Cargo.toml [lib] name = "your_crate" #库名, 默认库名就是[package]中定义的name。 crate-type = ["cdylib"] # Creates dynamic lib #与C兼容的动态库。 # crate-type = ["staticlib"] # Creates static lib #与C兼容的静态库。 #(3) cargo build --release
详情请看:`https://rust-embedded.github.io/book/interoperability/rust-with-c.html`
【link to rust cdylib/ staticlib from c project】
#/unsafe_collect/ffi/c2rust/box_t 项目结构 #cargo build 在target/debug/中生成libbox.so和libbox.a . ├── Cargo.lock ├── Cargo.toml └── src ├── c_call_rust.c └── lib.rs 1 directory, 4 files
[package] name = "box_t" version = "0.1.0" authors = ["yujinliang <285779289@qq.com>"] edition = "2018" # 定义rust 库名和库类型。 [lib] name = "box" crate-type = ["cdylib", "staticlib"]
//src/lib.rs #[repr(C)] #[derive(Debug)] pub struct Foo; #[no_mangle] pub extern "C" fn foo_new() -> Box<Foo> { Box::new(Foo) } // C `s NULL pointer 对应rust Option::None #[no_mangle] pub extern "C" fn foo_delete(f: Option<Box<Foo>>) { println!("{:?}",f ); }
//c_call_rust.c #include <stddef.h> // Returns ownership to the caller. struct Foo* foo_new(void); // Takes ownership from the caller; no-op when invoked with NULL. void foo_delete(struct Foo*); int main() { foo_delete(foo_new()); foo_delete(NULL); //C的空指针NULL 对应为Rust中的Option::None }
首先 cargo build 生成C库, 静态库: libbox.a 、动态库:libbox.so
其次动态链接: gcc -o cm src/c_call_rust.c -L target/debug/ -lbox
最后运行: LD_LIBRARY_PATH=target/debug/ ./cm
详情请看:`http://jakegoulding.com/rust-ffi-omnibus/`
若要gcc静态链接libbox.a, 如下两种方法都可以:
(1)# gcc -o cm src/c_call_rust.c -l:libbox.a -L target/debug/ -lpthread -ldl
(2)# gcc -o cm src/c_call_rust.c -L target/debug/ -Wl,-Bstatic -lbox -Wl,-Bdynamic -lgcc_s -ldl -lpthread
注意:-Wl,-Bstatic -l静态库名 , 这几个gcc参数强制要求gcc静态链接静态库。
-Wl,-Bdynamic -l 动态库名, 强制要求gcc动态链接库。注意“绿色部分参数间不要有空格,否则无效”;
-l:静态库全名, 如:-l:libbox.a , 也是要求gcc静态链接这个库。
【The bindgen crate】
扫描C/C++ code , 从而自动生成对应的Rust code, 如:函数声明, 类型定义等,主攻Rust call C。
//doggo.h bindgen 扫描 C code。 typedef struct Doggo { int many; char wow; } Doggo; void eleven_out_of_ten_majestic_af(Doggo* pupper); //------------------------------------------------------ //doggo.rs //bindgen 自动生成对应的Rust code //从下面生成的Rust code可以看出:Rust call C需要遵循的原则: //(1) 双方都认识的数据类型。 (2)数据类型的排列,对齐方式要与C一致,即相同的内存布局。(3)函数调用规约要与C一致, 即extern "C" 。 //(4) 双方互传的数据对象的回收释放问题要慎重, 避免“悬指针”。 #[repr(C)] pub struct Doggo { pub many: ::std::os::raw::c_int, pub wow: ::std::os::raw::c_char, } extern "C" { pub fn eleven_out_of_ten_majestic_af(pupper: *mut Doggo); } //有了C code相应的Rust声明和定义, 再link到指定C库, 就可以调用C函数啦。
【The cbindgen crate】
扫描Rust code , 从而自动生成对应的C/C++ code, 如:函数声明, 类型定义等, 主攻于C call Rust 。
//扫描 rust code //repr(C) 和 pub 都要有的类型定义才会被自动生成C code。 #[repr(C)] #[derive(Copy, Clone)] pub struct NumPair { pub first: u64, pub second: usize, } //自动生成C code typedef struct NumPair { uint64_t first; uintptr_t second; } NumPair;
//扫描一个Rust 函数 #[no_mangle] //这个属性必须要有,确保C linker认得Rust的函数名。 pub extern "C" fn process_pair(pair: NumPair) -> f64 { //pub extern "C" 表明只有公开且与C调用规约一直的Rust函数才会被自动生成C code,当然参数类型也要与C匹配才行。 (pair.first as f64 * pair.second as f64) + 4.2 } //自动生成C code double process_pair(NumPair pair);
有了Rust code相应的C 声明和定义, 再link到指定Rust库, 就可以调用Rust函数啦! 详情请看:`https://karroffel.gitlab.io/post/2019-05-15-rust/` , `https://crates.io/crates/bindgen` , `https://crates.io/crates/cbindgen` 。对于库的链接方法, Rust和C一样, 比如:rustc /gcc -L 库搜索路径 -l 库名 source.c/source.rs... ;当然cargo也有相应的配置方法。
Rust 不允许源代码级别和其他编程语言的互访机制!因为代价太大,并且干扰太大!所以Rust只提供二进制库的形式的互访, 遵循同样的内存布局和函数调用规约, 那么就可以互访!!!相互界限明确,避免互相干扰!!!
【The cpp/cpp_build crate】
the cpp 和cpp_build crate 使得直接在Rust 源码中写C/C++ 源码 成为可能!
//https://github.com/yujinliang/rust_learn/tree/master/unsafe_collect/ffi/rust2c/write_c_in_rust use cpp::*; cpp!{{ #include <stdio.h> }} fn add(a: i32, b: i32) -> i32 { unsafe { cpp!([a as "int32_t", b as "int32_t"] -> i32 as "int32_t" { printf("adding %d and %d\n", a, b); return a + b; }) } } fn main() { println!("{}", add(1, 7)); }
详情请看:`https://karroffel.gitlab.io/post/2019-05-15-rust/` , `https://docs.rs/cpp/0.5.4/cpp/` , `https://crates.io/crates/cpp`
【Box<T> in FFI, c call rust】
从Rust 1.41.0开始,我们已经声明了一个Box<T>,其中T:size现在与C语言的指针(T*)类型ABI兼容。因此,如果有定义了一个extern“C”Rust函数,从C调用,那么Rust函数的输入参数类型和返回参数类型可以为Box<T>,而相应的C函数声明中对应参数的类型为C语言的T* , 强调一下,这一特性只在C调用Rust的情况下成立, Box<T>拥有所有权,负责管理内存的回收释放, 而C方只是使用,
不关心也不负责其内存的回收和释放!当然C代码也要遵守规矩, 不允许私自释放T*, 也不要超越其生命周期使用T*, 如下:
// C header // Returns ownership to the caller. struct Foo* foo_new(void); //此处返回值类型相当于Rust Box<Foo> // Takes ownership from the caller; no-op when invoked with NULL. void foo_delete(struct Foo*);// 此处C函数输入参数类型相当于Rust Option<Box<Foo>> .
//对应Rust code #[repr(C)] pub struct Foo; #[no_mangle] pub extern "C" fn foo_new() -> Box<Foo> { //此处返回值类型相当于C struct Foo*。 Box::new(Foo) } // The possibility of NULL is represented with the `Option<_>`. #[no_mangle] pub extern "C" fn foo_delete(_: Option<Box<Foo>>) {} //此处Rust 函数输入参数相当于C struct Foo* 和其为NULL时的情况。
再次强调一下,上面的代码只在C call Rust情况下有效! 但反过来Rust call C 时, 函数声明定义在Rust , 而函数实现定义在C, 此时Rust对于C创建的对象没有所有权, 只能使用, 回收和释放都由C掌控!通俗的将,谁生的孩子谁养!双方都遵守这个江湖规矩,一片祥和!若是违反大家都完蛋。详情请看:``
(6) 自动生成rust code
#下面是一个rust 工程目录树形结构 . ├── Cargo.toml ├── build.rs └── src └── main.rs 1 directory, 3 files
#配置Cargo.toml [package] name = "code_generate" version = "0.1.0" authors = ["yujinliang <285779289@qq.com>"] edition = "2018" build="build.rs" # 关键点,启用构建脚本。 # See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html [dependencies]
// rust cargo构建脚本:build.rs use std::env; use std::fs; use std::path::Path; fn main() { //"OUT_DIR" 告诉cargo 此build脚本的output应该存放到什么位置。 let out_dir = env::var_os("OUT_DIR").unwrap(); let dest_path = Path::new(&out_dir).join("hello.rs"); fs::write( &dest_path, "pub fn message() -> &'static str { \"Hello, World!\" } " ).unwrap(); //注意哟:这不是普通的print呀, 这是配置cargo的一种官方方法。 //“rerun-if-changed”是cargo 指令,下面代码的意思是:只有当build.rs脚本文件发生变化时,才重新执行build.rs, //否则默认只要package里的文件发生变化,就re-run build.rs。 println!("cargo:rerun-if-changed=build.rs"); }
//src/main.rs //关键点:此行宏代码将build.rs生成的代码文件包含进来加入编译。 include!(concat!(env!("OUT_DIR"), "/hello.rs")); fn main() { println!("{}", message()); }
(7) 条件编译
Rust属性cfg 、 cfg_attr 和宏cfg! 是实现条件编译的三剑客,再配合上build.rs构建预处理脚本, 四驾马车并行不悖,从而实现Rust条件编译。详情请看:`https://doc.rust-lang.org/reference/attributes.html`、
`https://doc.rust-lang.org/reference/conditional-compilation.html#the-cfg-attribute`、`https://doc.rust-lang.org/std/macro.cfg.html`、实际的代码例子:`https://github.com/sfackler/rust-openssl/blob/dc72a8e2c429e46c275e528b61a733a66e7877fc/openssl-sys/build/main.rs#L216`
【cfg 属性】
// cfg(predicate), 这个predicate中文意思为:谓词, 说白了就是一些判断表达式, 最终结果为true/false //而且predicate间可以通过all, any , not 组合起来, 表达与、或、非, 用于条件组合。 //所以下面的函数只在"macos"系统下才会被加入编译。 #[cfg(target_os = "macos")] fn macos_only() { // ... } //any相当于或的关系, 所以只要foo或者bar只要有一个被定义了, 则结果为true, 即下面的函数就会被加入编译。 //提示一下!!!通常我们在build.rs构建脚本中检测系统环境, 从而决定定义foo还是bar。 #[cfg(any(foo, bar))] fn needs_foo_or_bar() { // ... } //all相当于与的关系, 所有条件都为true时,最终结果才为true。所以下面的意思为:首先必须是unix 系统并且必须是32bit环境,所有条件都同时满足时下面函数才被加入编译。 #[cfg(all(unix, target_pointer_width = "32"))] fn on_32bit_unix() { // ... } //not 相当于非的关系,取反的关系。 //如果定义了foo, 则下面函数不被加入编译, 反之加入。 #[cfg(not(foo))] fn needs_not_foo() { // ... }
【cfg_attr 属性】
//例子1 #[cfg_attr(linux, path = "linux.rs")] //当linux被预定义时, 谓词为真 , 故此cfg_attr展开为:#[path = "linux.rs"] #[cfg_attr(windows, path = "windows.rs")] //当windows被预定义时, 谓词为真 , 故此cfg_attr展开为:#[path = "windows.rs"] mod os; //例子2 #[cfg_attr(feature = "magic", sparkles, crackles)] //当谓词:feature = "magic"为真时, cfg_attr才会展开为如下: #[sparkles] #[crackles] fn bewitched() {} //总结: cfg 主攻条件判断, cfg_attr主攻条件满足后自动展开, 前者主要在于条件编译, 后者主要在于按条件配置不同属性, 两者共同适合那些可以配置属性的rust 元素, 如函数, trait, struct, enum等等, //而宏cfg! 适合用在函数代码逻辑中,if cfg!(predicate) some code else other code ,如下例: let machine_kind = if cfg!(unix) { "unix" } else if cfg!(windows) { "windows" } else { "unknown" }; println!("I'm running on a {} machine!", machine_kind);
【cargo feature】
[package] name = "conditional_compilation" version = "0.1.0" authors = ["yujinliang <285779289@qq.com>"] edition = "2018" build="build.rs" # See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html [features] default = ["foo_1"] # cargo build /run 默认开启的feature。 foo_1 = [] #定义一个feature。 foo_2 = [] foo_3 = [] # 方括号中列出此feature依赖的其他feature, 逗号分割。 #cargo build/run --features "foo_2" #cargo build/run #默认开启default feature #cargo run --features "foo_2 foo_3" #开启编译foo_2 和foo_3 feature。 [dependencies]
//src/main.rs #[cfg(feature = "foo_1")] fn foo_1() { println!("foo_1"); } #[cfg(feature = "foo_2")] fn foo_2() { println!("foo_2"); } #[cfg(feature = "foo_3")] fn foo_3() { println!("foo_3"); } fn foo() { if cfg!(feature = "foo_1") { println!("foo_1"); } if cfg!(feature = "foo_2") { println!("foo_2"); } if cfg!(feature = "foo_3") { println!("foo_3"); } } fn main() { foo(); }
构建编译时, 可以选择不同的feature, 从而选择组合不同的功能子集, 非常灵活有效, 详情请看:`https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/features.html` 和`https://stackoverflow.com/questions/27632660/how-do-i-use-conditional-compilation-with-cfg-and-cargo` , `https://crates.io/crates/cfg-if`
通常我们的工程引用其他creates时, 可以指定启用其那些features, Cargo.toml如下:
[dependencies] serde = {version = "1.0", default-features = false} #不启用默认features [dev-dependencies] serde = {version = "1.0", features = ["std"]} #既然是中括号当然是个列表,逗号分割,代表可以启用许多features.
- 回调函数
C语言的函数指针大家应该都了解,我不再啰嗦!一旦跨越C和Rust的语言边界, 大家都遵循C ABI世界语互通, 故此回调函数只能采用C语言的函数指针, 而Rust闭包实则为Rust语法糖,只有Rust自己认得!
采用Rust闭包当做回调函数非常简洁高效易用, 但是C不认识它!为此网上一位高手介绍了一种方法,通过C函数指针、Rust泛型、Rust闭包等,最终间接实现了采用Rust闭包作为回调函数的方法,原文链接:
`http://adventures.michaelfbryan.com/posts/rust-closures-in-ffi/` , 有兴趣大家可以看看, 我自己也参照其原文整理出了两个代码例子,代码地址:`https://github.com/yujinliang/rust_learn/tree/master/unsafe_collect/ffi/c2rust/closure_as_callback` , `https://github.com/yujinliang/rust_learn/tree/master/unsafe_collect/ffi/c2rust/simple`
- 交叉编译
这是一个复杂庞大的主题, 我不主攻这方面,所以不再班门弄斧,收集一些好资料简单学习一下,以后有精力再深入学习, Rust 交叉编译好资料: https://github.com/japaric/rust-cross , https://os.phil-opp.com/cross-compile-libcore/ , 交叉编译工具:https://github.com/rust-embedded/cross , https://github.com/japaric/xargo , https://forge.rust-lang.org/release/platform-support.html ,https://os.phil-opp.com/freestanding-rust-binary/
嵌入式开发分为两大类, 如下:
【Bare Metal Environments裸机硬件】
没有操作系统, 程序直接运行在裸机中, #![no_std] is a crate-level attribute that indicates that the crate will link to the core-crate instead of the std-crate.
`https://doc.rust-lang.org/core/` , `https://doc.rust-lang.org/std/` , 说白了不能使用rust std, 只能使用其微缩版rust-libcore , 一个no_std小例子:https://docs.rust-embedded.org/embedonomicon/smallest-no-std.html ,
【Hosted Environments有操作系统】
硬件上有操作系统, 如:linux /windows/macos/ios , rust 程序可以引用rust std, 可以理解为我们通常使用的PC环境,或者可以运行操作系统的环境。
- 关于作者:
作者:心尘了
email: 285779289@qq.com
git:https://github.com/yujinliang
CSDN ID:htyu_0203_39
知乎: https://www.zhihu.com/people/xin-chen-liao
智商尚可,情商归零,早年入行,不善文章,埋头码农, 而今不惑之年,多年风雨, 恍然而过,志在何方?!我斗胆喊他几嗓子, 好不好,对不对, 您就权当一乐!
我就是想告诉这世界, 我来过!
- 参考资料:
https://stackoverflow.com/questions/24145823/how-do-i-convert-a-c-string-into-a-rust-string-and-back-via-ffi
https://doc.rust-lang.org/nomicon/ffi.html
https://michael-f-bryan.github.io/rust-ffi-guide/
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https://dev.to/verkkokauppacom/creating-an-ffi-compatible-c-abi-library-in-rust-5dji
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https://thefullsnack.com/en/string-ffi-rust.html
https://github.com/alexcrichton/rust-ffi-examples
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https://doc.rust-lang.org/reference/attributes.html
https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/build-scripts.html#rustc-cfg
https://stackoverflow.com/questions/27632660/how-do-i-use-conditional-compilation-with-cfg-and-cargo
https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/features.html
https://github.com/rust-lang/rust-bindgen
https://github.com/eqrion/cbindgen
https://karroffel.gitlab.io/post/2019-05-15-rust/
《深入浅出Rust》范长春著, 机械工业出版社
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https://rust-embedded.github.io/book/interoperability/rust-with-c.html
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https://stackoverflow.com/questions/43826572/where-should-i-place-a-static-library-so-i-can-link-it-with-a-rust-program
https://doc.rust-lang.org/std/panic/fn.catch_unwind.html
https://www.worthe-it.co.za/programming/2018/11/18/compile-time-feature-flags-in-rust.html
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Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57