【CXX】3 其它Rust与C++互操作工具详解
在Rust与C++的互操作中，除了CXX之外，确实存在其他工具和方法。以下是对这些工具和方法的详细分析：
一、使用Bindgen
Bindgen是一个用于自动生成Rust绑定代码的工具，它可以将C/C++库的符号信息转换为Rust绑定。这样，Rust代码就能调用C/C++函数和访问其数据结构。使用Bindgen的一般步骤如下：
- 安装Bindgen：首先，需要确保已经安装了Rust开发环境（Rustup和Cargo），然后通过Cargo安装Bindgen。
- 生成绑定代码：使用Bindgen命令行工具指定C/C++头文件，生成对应的Rust绑定代码。例如，bindgen my_graphics_library.h --output bindings.rs会生成一个名为bindings.rs的文件，其中包含自动生成的Rust绑定。
- 在Rust项目中使用绑定：将生成的bindings.rs文件包含到Rust项目中，并使用其中的绑定来调用C/C++函数或访问数据结构。
然而，需要注意的是，Bindgen对C++的支持是有限的。它虽然可以对类、成员函数和模板类型的布局进行推理，但并非所有C++细节都能被正确处理。因此，在使用Bindgen时，需要谨慎处理涉及非平凡复制构造函数、析构函数或继承的内容等。
二、使用Cbindgen
Cbindgen是另一个有用的工具，但与Bindgen不同，它主要用于为Rust库生成C/C++头文件，从而实现Rust库与C/C++应用之间的交互。Cbindgen的工作原理是解析Rust代码，智能地生成匹配目标语言特性的头文件。
使用Cbindgen的一般步骤如下：
- 安装Cbindgen：通过Cargo安装Cbindgen。
- 配置Cbindgen：在Rust项目的根目录下创建或修改cbindgen.toml配置文件，指定生成头文件的选项和规则。
- 生成头文件：运行Cbindgen命令行工具，根据配置文件生成C/C++头文件。例如，cbindgen --config cbindgen.toml --output my_rust_library.h会生成一个名为my_rust_library.h的头文件。
- 在C/C++项目中使用头文件：将生成的头文件包含到C/C++项目中，并使用其中的声明来调用Rust库提供的函数或访问数据结构。
三、手动翻译和使用extern “C”
除了使用自动生成工具之外，还可以选择手动翻译C/C++代码为Rust代码（或反之），并使用extern "C"来声明外部函数或变量。这种方法虽然比较繁琐且容易出错，但在某些情况下可能是必要的或更灵活的。
使用extern "C"的一般步骤如下：
- 在C/C++代码中声明extern "C"函数或变量：这可以确保C/C++函数或变量具有C链接约定，从而可以被Rust代码调用。
- 在Rust代码中声明extern "C"块：使用extern "C"块来声明要调用的C/C++函数或变量。例如：
extern "C" {
fn c_function(arg: i32) -> i32;
}
在Rust代码中调用C/C++函数：使用unsafe块来调用C/C++函数，并处理可能的错误和不安全操作。例如：
fn main() {
let result = unsafe { c_function(42) };
println!("Result: {}", result);
}
四、综合比较
- Bindgen：适用于自动生成Rust绑定以调用C/C++库。对C++的支持有限，需要谨慎处理特殊类型和结构。
- Cbindgen：适用于为Rust库生成C/C++头文件以实现与C/C++应用的交互。生成的头文件准确反映了Rust类型的布局和ABI。
- 手动翻译和使用extern “C”：虽然繁琐且容易出错，但在某些情况下可能是必要的或更灵活的。需要仔细处理链接约定和内存管理问题。
总的来说，在选择Rust与C++互操作工具时，需要根据具体需求和项目情况来选择最合适的工具和方法。如果希望自动化生成绑定并减少手动工作，Bindgen和Cbindgen是不错的选择。如果需要对互操作过程进行更精细的控制或处理特殊情况，手动翻译和使用extern "C"可能更合适。当然，我更推荐CXX。