如何在 Rust 的 FFI 中使用 C 预处理器宏？

Posted 2023-02-19

【中文标题】如何在 Rust 的 FFI 中使用 C 预处理器宏？

【英文标题】：How do I use C preprocessor macros with Rust's FFI?

【发布时间】：2014-02-24 11:27:28

【问题描述】：

我正在编写一些代码来连接用 C 编写的现有库。在我的 Rust 代码中，我希望能够使用来自 CPP 宏的值。如果我有一个如下所示的 C include.h：

#define INIT_FLAG 0x00000001

我希望能够像这样在 Rust 中使用它：

#[link(name="mylib")]
extern 
    pub static init_flag: c_int = INIT_FLAG;

我查看了其他 FFI 代码并且看到了很多人 在 Rust 中复制这些值，而不是从 FFI 中获取它们。 这似乎有点脆弱，我也希望能够处理 通过 CPP 宏定义的更复杂的东西。 只有在我确定我的 Rust 文件上运行 cpp 才会起作用 CPP 宏只用于简单的事情。

【参考方案1】：

这是不可能的，我认为将来也不可能。 C 宏给它们带来了太多的问题。如果你想在你的 Rust 源代码上运行 cpp，你可以手动完成。

如果您不想这样做，并且如果有很多常量，并且您也不想将它们的值从 C 代码复制到 Rust，您可以创建一个 C 包装器，它将为全局变量提供这些值：

#define INIT_FLAG 0x00000001

...

const int init_flag = INIT_FLAG;

你编译这个文件，从中创建一个静态库并像往常一样链接到它：

$ gcc -c init_flag.c
$ ar r libinitflag.a init_flag.o

锈源：

use std::libc;

#[link(name="initflag", kind="static")]
extern 
    pub static init_flag: libc::c_int;

Rust 源几乎与您尝试实现的目标相同。但是，您将需要 C 粘合对象文件。

【讨论】：

我试过这样做，使用 build.rs 和 cc::Build::new() 但它似乎不喜欢链接器的工作方式。所有 -L 和 -l 标志看起来都不错，但它在链接时对静态变量有未定义的引用。

您可能需要将代码更改为 extern const int，因为 const ints 是私有的

@xcvr 不知道你是什么意思。在 C 中，所有项目都暴露在目标文件中，除非它们被标记为static。 extern 只需要从 C 代码中引用 other 项，不需要“导出”任何东西，因为没有 static 所有项都被“导出”。

我的错误。这是 C++ 与 C 不同的地方之一。

【参考方案2】：

这是不可能的，因为 C 宏常量在运行时不代表任何对象或实体。这是因为 cpp 预处理器甚至在编译发生之前就执行宏扩展（并处理其余指令）。考虑以下 sn-p：

#define INIT_FLAG 0x00000001

/* some code */

unsigned dummy()  return INIT_FLAG; 

/* some other code */

在 sn-p 上运行cpp 会产生预处理代码（所谓的编译单元，或翻译单元），所有出现的INIT_FLAG 都被替换为文字0x00000001:

unsigned dummy()  return 0x00000001; 

编译单元随后被编译，生成目标文件，但现在其中没有INIT_FLAG 的踪迹。因此，在链接目标文件时不能引用INIT_FLAG：它根本不包含这样的符号。