rust - 如何从其他语言访问 Rust

Question

以前，当代码库是 C++ 时，我有 C++ 包装器文件，它会链接到代码库，我会运行 swig (支持 C++11 的版本 3)为目标语言(Python、JavaScript、C# 等)生成接口(interface)文件。然后当然将所有这些文件和库编译成一个共享对象，并从所需的语言中调用它。现在代码库正在更改为 rust。所以为了痛饮工作，我有以下内容:

1. 编译成 rlib 的主要 rust 代码文件。
2. 调用主代码库但使用 no_mangle 的 Rust 包装器文件和 extern FFI 的语法并编译成静态库。
3. 一个调用 Rust 包装器并且是它的副本的 C 文件。

现在我使用 swig在 C 文件上，获取目标语言的接口(interface)文件，将所有文件(步骤二和三)和 SWIG 接口(interface)文件)合并到一个共享对象中，并从目标语言调用。

所以:

1. 方法好吗？

2. 我可以获得免费功能。但是我对如何让成员函数(方法)工作感到困惑。在 C++ 中，成员函数的第一个参数是隐式的 this指针。所以我可以返回 void*处理类或结构到 C 接口(interface)，将它传递给其他想要存储它的人(例如 Firefox 的 jsctypes)，然后再次接收 reinterpret_cast它到具体/实际类型并调用其成员函数。我如何使用 Rust 做到这一点？

例如，对于

pub struct A { id: SomeType, }
impl A {
    pub fn some_funct_0(&mut self) {}
    pub fn some_funct_1(&self) {}
}

impl SomeTrait for A {
    fn some_trait_funct(&mut self) {}
}

那么我如何在 A 的对象上访问这些成员函数呢？ (我猜应该是非托管的并且在堆上？)来自目标语言(Python、C 等)或者甚至只是一个 C 接口(interface)？

Answer 1

好吧，方法只是常规函数，正如 Chris 所说，self 参数与 Self 类型有隐式联系。对于使用 C 代码中的函数的示例(稍作修改)应该很简单:

#[repr(C)]
pub struct A { id: u32, }

#[no_mangle]
pub extern fn new_a(id: u32) -> A {
    A { id: id }
}

impl A {
    #[no_mangle]
    pub extern fn some_funct(&self) {
        println!("Called some_funct: {}", self.id);
    }
}

trait SomeTrait {
    extern fn some_trait_funct(&self);
}

impl SomeTrait for A {
    #[no_mangle]
    extern fn some_trait_funct(&self) {
        println!("Called some_trait_funct: {}", self.id);
    }
}

请注意，我添加了 extern 来更改调用约定，添加了 #[no_mangle] 来避免名称混淆，还添加了 #[repr(C)]在结构上。如果您的代码创建结构的 Box 并将它们作为原始指针传递给 C，则后者不是必需的。但是，我不确定如果有多个特征实现者，#[no_mangle] 会如何影响特征方法 - 如果两者都有 #[no_mangle]，则有必然是某种名称冲突。

现在在 C 中使用这种类型及其函数很容易:

#include <stdint.h>

struct A {
    uint32_t id;
};

extern struct A new_a(uint32_t id);
extern void some_funct(const struct A *self);
extern void some_trait_funct(const struct A *self);

int main() {
    struct A a = new_a(123);
    some_funct(&a);
    some_trait_funct(&a);
}

这个程序编译并工作:

% rustc --crate-type=staticlib test.rs
multirust: a new version of 'nightly' is available. run `multirust update nightly` to install it
note: link against the following native artifacts when linking against this static library
note: the order and any duplication can be significant on some platforms, and so may need to be preserved
note: library: System
note: library: pthread
note: library: c
note: library: m
% gcc -o test_use test_use.c libtest.a -lSystem -lpthread -lc -lm
% ./test_use
Called some_funct: 123
Called some_trait_funct: 123

如果方法接受&mut self:

#[no_mangle]
extern fn some_funct_mut(&mut self) { ... }

您需要省略 const:

extern void some_funct_mut(struct A *self);

如果方法接受self:

#[no_mangle]
extern fn some_funct_value(self) { ... }

您需要按值传递结构:

extern void some_funct_value(struct A self);

虽然如果您通过不透明指针使用该结构，但调用按值获取它的函数可能会很困难，因为 C 必须知道该结构的确切大小。不透明指针并不常见，我相信。