Rust FFI 调用指南及示例

“最近在学习Rust的FFI功能，想请教几个问题：1) 如何在Rust中安全地调用C函数？2) 能否提供一个简单的示例展示Rust和C之间的数据类型转换？3) 在跨语言调用时需要注意哪些内存管理的问题？4) 有没有推荐的最佳实践来避免常见的FFI错误？”

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Rust FFI 调用指南：

  1. 使用 extern "C" 声明外部函数
  2. 用 #[no_mangle] 确保函数名不被编译器修改
  3. 通过 libc 库处理 C 类型（如 c_int）

示例（调用 C 的 abs 函数）：

extern "C" {
    fn abs(num: c_int) -> c_int;
}

fn main() {
    unsafe {
        println!("abs(-5) = {}", abs(-5));
    }
}

注意：FFI 需用 unsafe 块，确保内存安全。


Rust FFI（Foreign Function Interface）允许Rust与其他语言（如C/C++）交互。以下是关键步骤和示例：

基本步骤

  1. 使用extern块声明外部函数
  2. 添加#[link]属性指定库
  3. 处理数据类型转换（如C字符串）
  4. 编译时链接库（通过build.rs或编译器标志）

示例：调用C标准库函数

// 声明外部函数
#[link(name = "c")]
extern "C" {
    fn strlen(s: *const i8) -> usize;
}

fn main() {
    let c_str = b"Hello\0"; // 模拟C字符串（以null结尾）
    unsafe {
        let len = strlen(c_str.as_ptr());
        println!("String length: {}", len); // 输出 5
    }
}

调用自定义C库

  1. C代码（lib.c）：
#include <stdint.h>
int32_t add(int32_t a, int32_t b) { return a + b; }
  1. Rust调用：
#[link(name = "mylib")]
extern "C" {
    fn add(a: i32, b: i32) -> i32;
}

fn main() {
    unsafe {
        println!("Sum: {}", add(3, 5)); // 输出 8
    }
}

编译命令

# 编译C为共享库
gcc -shared -o libmylib.so lib.c
# 编译Rust并链接
RUSTFLAGS='-L .' cargo build

注意事项

  1. 安全边界：FFI操作需包裹在unsafe块中
  2. 内存管理：注意所有权（如使用std::ffi::CString传递字符串）
  3. 错误处理：检查C函数的返回值和错误码

进阶工具

  • bindgen：自动生成C头文件的Rust绑定
  • cbindgen：生成Rust代码的C头文件

通过合理使用FFI，Rust可无缝集成现有C/C++生态。

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