与 c++ 互操作

1. C++ 转 Rust (在 Rust 中调用 C++)

这是最常见的场景，通常用于复用现有的 C++ 库。

• 传统方式 (bindgen + build.rs)： bindgen 会解析 C/C++ 头文件，自动生成 Rust 的 FFI 绑定代码。

  • 步骤：

    1. 编写 C++ 头文件 (example.h) 和源文件。
    2. 在 Rust 项目的 build.rs 中使用 bindgen 生成 bindings.rs。
    3. 在 main.rs 中引入生成的绑定。

  • 代码示例：

    // build.rs
    fn main() {
        // 告诉 cargo 链接 C++ 库
        println!("cargo:rustc-link-lib=static=my_cpp_lib");
        // 生成绑定
        let bindings = bindgen::Builder::default()
            .header("wrapper.h")
            .parse_callbacks(Box::new(bindgen::CargoCallbacks))
            .generate()
            .expect("Unable to generate bindings");
        bindings.write_to_file("src/bindings.rs").expect("Couldn't write bindings");
    }

• 现代方式 (autocxx)： 如果你觉得 bindgen 生成的代码太底层且不安全（全是 unsafe 块），Google 开发的 autocxx 是一个更好的选择。它在 bindgen 之上提供了一层安全封装，能自动处理 C++ 的构造函数、析构函数和方法调用。

2. Rust 转 C++ (在 C++ 中调用 Rust)

这通常用于将 Rust 编写的高性能或安全模块集成到现有的 C++ 项目中。

• 基础方式 (C-ABI)： 这是最稳健的方法。Rust 导出 extern "C" 接口，C++ 直接调用。

  • Rust 端：使用 #[no_mangle] 和 extern "C" 防止名称修饰，并使用 #[repr(C)] 确保结构体内存布局一致。
  • C++ 端：声明对应的 extern "C" 函数原型。

  // Rust 代码
  #[no_mangle]
  pub extern "C" fn add_numbers(a: i32, b: i32) -> i32 {
      a + b
  }
  
  #[repr(C)]
  pub struct Point {
      x: f64,
      y: f64,
  }
  

• 现代方式 (cxx-rs)：

    
  // Rust 端 (src/lib.rs)
  // 需要添加依赖: cxx = "1.0"
  
  #[cxx::bridge]
  mod ffi {
      // 声明我们要调用的 C++ 函数
      extern "C++" {
          // 包含 C++ 头文件
          include!("example.h");
  
          // 声明 C++ 函数原型
          fn do_cpp_thing(x: i32) -> i32;
      }
  
      // 声明我们要暴露给 C++ 的 Rust 函数
      extern "Rust" {
          fn do_rust_thing(input: &str) -> i32;
      }
  }
  
  // 实现 Rust 函数
  fn do_rust_thing(input: &str) -> i32 {
      println!("Rust received: {}", input);
      42
  }