Rust-调用C程序

在Rust中调用C语言的代码需要以下几个步骤：

1. 编写或获得C语言的代码。
2. 创建Rust的外部函数接口（FFI）。
3. 使用Rust的unsafe块调用C函数。

下面我们通过一个例子来演示这个过程。

假设我们有一个C语言函数，用于交换两个整数，其源代码如下（保存为swap.c）：

#include 

void swap(int32_t* a, int32_t* b)
{
	int32_t temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

首先，我们需要编译这个C文件以生成静态库（在这个例子中是libswap.a）：

gcc -c swap.c
ar rcs libswap.a swap.o

然后，我们可以在Rust中创建一个外部函数接口来使用这个库。首先，我们需要在Cargo.toml文件中添加一个build.rs脚本以及libc依赖：

[package]
#...
build = "build.rs"

[dependencies]
libc = "0.2"

[build-dependencies]
cc = "1.0"

然后我们在build.rs脚本(笔者将其放在了项目根目录下)中告诉cargo如何构建我们的C库：

extern crate cc;

fn main() {
    cc::Build::new()
        .file("swap.c")
        .compile("libswap.a");
}

接下来，我们可以创建Rust的外部函数接口：

extern crate libc;

extern "C" {
    fn swap(a: *mut i32, b: *mut i32);
}

fn main() {
    let mut x = 5;
    let mut y = 10;

    unsafe {
        swap(&mut x as *mut i32, &mut y as *mut i32);
    }

    println!("x: {}, y: {}", x, y); // x: 10, y: 5
}

在这段代码中，我们首先导入libc库以获得C语言的整型定义，然后创建了一个名为swap的外部函数接口，最后在unsafe块中调用这个函数。

这只是一个简单的例子，实际的C和Rust交互可能会涉及到更多的细节，如错误处理、内存管理等。

Note1: ar rcs libswap.a swap.o这是一个使用ar命令创建静态库的Unix命令行指令。让我们分析一下这个指令的各个部分：

• ar：这是一个用来创建、修改和提取静态库的程序。它是Unix环境中常见的工具。

• rcs：这是传递给ar的参数，代表以下的操作：

  • r：插入文件或者替换库中已存在的文件。
  • c：如果需要的话，创建库。
  • s：创建一个目标文件索引。这是用于链接的，可以使链接器更快地找到库中的函数和变量。

• libswap.a：这是输出文件的名字，也就是我们要创建的静态库。按照惯例，静态库的名字通常以lib开头，以.a结束。

• swap.o：这是输入文件，也就是要加入静态库的目标文件。它通常由C或C++编译器生成。

所以，ar rcs libswap.a swap.o这个指令的意思就是“创建一个名为libswap.a的静态库，并把swap.o加入到这个库中”。

Note2: 在C语言中，stdint.h是一个标准库的头文件，它定义了一组确切宽度的整数类型。

int32_t是stdint.h中定义的类型之一。它是一个精确宽度的32位有符号整数类型。换句话说，int32_t是一个整数类型，它总是占用32位（或者说4字节）的空间，无论在哪种平台上运行。这使得它非常有用，因为你可以确保无论你的代码在哪个平台上编译和运行，int32_t都有相同的表示和行为。

类似地，stdint.h还定义了其他的精确宽度的整数类型，比如int16_t（16位有符号整数）、uint32_t（32位无符号整数）等。这些类型提供了跨不同平台可预见的行为，这在许多情况下都是非常重要的，特别是当你需要确保整数的大小和范围时。