rust学习-引用C库

link和extern

#[link(name = "...")] 是一个用于链接外部库的属性宏。
可以在 Rust 代码中引入其他语言编写的动态链接库（.so、.dll 等文件），从而实现 Rust 和其他语言的互操作。

#[link(name = "...")] 属性宏用于在 Rust 模块中引入标准 C 库（如 math.h 等）和其他外部库。
name 参数用于指定需要链接的外部库的名称，可以是一个直接指定的库名，也可以是一个在目标系统上查找库文件的函数或脚本。

#[link(name = "m")]
// 使用 `extern "C"` 声明了一个 C 的函数 `sqrt`，用于计算浮点数的平方根
extern "C" {
   
    fn sqrt(x: f64) -> f64;
}

fn main() {
   
    let x = 2.0_f64;
    let y = unsafe {
    sqrt(x) };

    println!("sqrt({}) = {}", x, y);
}

由 #[link] 导入的库，Rust 无法保证库函数的安全性和稳定性
如果在代码中使用这些链接库，特别注意内存安全和互操作性方面的问题
并仔细地读取库文档以保证代码的正确性和可靠性

由于链接库的具体名称和位置可能会随着不同的系统环境而有所不同
因此在使用 #[link] 属性宏时需要进行相应的参数配置

repr

#[repr(C)] 是一个用于将 Rust 数据类型与 C 语言联接的属性宏。
用于强制 Rust 编译器使用与 C 语言兼容的布局和对齐方式，从而确保 Rust 类型和 C 语言类型的兼容性，避免出现内存对齐错误和二进制数据结构不匹配等问题。

具体来说，#[repr(C)] 属性宏强制 Rust 使用传统的 C 语言内存布局方式，即结构体成员的偏移量和大小按照编译器默认的对齐方式进行处理
因此，当 Rust 结构体和 C 语言函数或库进行互操作时，应该使用这个属性宏来确保数据类型的一致性。

#[repr(C)]
struct MyStruct {
   
    x: i32,
    y: f32,
}

#[link(name = "m")]
extern "C" {
   
    fn expf(x: f32) -> f32;
}

fn main() {
   
    let mut my_struct = MyStruct {
    x: 123, y: 4.56 };

    unsafe {
   
    	// 用于计算输入值的自然指数
        my_struct.y = expf(my_struct.y); // 调用 C 语言库函数
    }

    println!("x = {}, y = {}", my_struct.x, my_struct.y);
}

#[repr(C)] 属性宏使得 Rust 具有了与 C 语言互操作的能力，但需要特别小心，以确保内存的安全和正确性。因此，在使用 #[repr(C)] 属性宏时，需要添加额外的测试和检查机制来确保代码的正确性和可靠性。

示例1

use std::fmt;

// 这个 extern 代码块链接到 libm 库
#[link(name = "m")]
extern {
   
    // 这个外部函数用于计算单精度复数的平方根
    fn csqrtf(z: Complex) -> Complex;

    // 这个用来计算单精度复数的复变余弦
    fn ccosf(z: Complex) -> Complex;
}

// 由于调用其他语言的函数被认为是不安全的，我们通常会给它们写一层安全的封装
fn