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# 31FFIRust如何和你的语言架起沟通桥梁
你好,我是陈天。
FFIForeign Function Interface也就是外部函数接口或者说语言交互接口对于大部分开发者来说是一个神秘的存在平时可能几乎不会接触到它更别说撰写 FFI 代码了。
其实你用的语言生态有很大一部分是由 FFI 构建的。比如你在 Python 下使用着 NumPy 愉快地做着数值计算,殊不知 NumPy 的底层细节都是由 C 构建的;当你用 Rust 时,能开心地使用着 OpenSSL 为你的 HTTP 服务保驾护航,其实底下也是 C 在处理着一切协议算法。
我们现在所处的软件世界,几乎所有的编程语言都在和 C 打造出来的生态系统打交道,所以,**一门语言,如果能跟 C ABIApplication Binary Interface处理好关系那么就几乎可以和任何语言互通**。
当然,对于大部分其他语言的使用者来说,不知道如何和 C 互通也无所谓,因为开源世界里总有“前辈”们替我们铺好路让我们前进;但对于 Rust 语言的使用者来说,在别人铺好的路上前进之余,偶尔,我们自己也需要为自己、为别人铺一铺路。谁让 Rust 是一门系统级别的语言呢。所谓,能力越大,责任越大嘛。
也正因为此,当大部分语言都还在吸血 C 的生态时Rust 在大大方方地极尽所能反哺生态。比如 cloudflare 和百度的 [mesalink](https://github.com/mesalock-linux/mesalink) 就分别把纯 Rust 的 HTTP/3 实现 quiche 和 TLS 实现 Rustls引入到 C/C++ 的生态里,让 C/C++ 的生态更美好、更安全。
所以现在,除了用 C/C++ 做底层外,越来越多的库会先用 Rust 实现,再构建出对应 Python[pyo3](https://github.com/PyO3/pyo3)、JavaScriptwasm、Node.js[neon](https://github.com/neon-bindings/neon)、Swift[uniffi](https://github.com/mozilla/uniffi-rs)、Kotlinuniffi等实现。
所以学习 Rust 有一个好处就是,学着学着,你会发现,不但能造一大堆轮子给自己用,还能造一大堆轮子给其它语言用,并且 Rust 的生态还很支持和鼓励你造轮子给其它语言用。于是乎Java 的理想“一次撰写,到处使用”,**在 Rust 这里成了“一次撰写,到处调用”**。
好,聊了这么多,你是不是已经非常好奇 Rust FFI 能力到底如何?其实之前我们见识过冰山一角,在[第 6 讲](https://time.geekbang.org/column/article/414478) get hands dirty 做的那个 SQL 查询工具,我们实现了 Python 和 Node.js 的绑定。今天,就来更广泛地学习一下 Rust 如何跟你的语言架构起沟通的桥梁。
## Rust 调用C的库
首先看 Rust 和 C/C++ 的互操作。一般而言,当看到一个 C/C++ 库,我们想在 Rust 中使用它的时候,可以先撰写一些简单的 shim 代码,把想要暴露出来的接口暴露出来,然后使用 [bindgen](https://github.com/rust-lang/rust-bindgen) 来生成对应的 Rust FFI 代码。
bindgen 会生成低层的 Rust APIRust 下约定俗成的方式是**将使用 bindgen 的 crate 命名为 xxx-sys**,里面包含因为 FFI 而导致的大量 unsafe 代码。然后,**在这个基础上生成 xxx crate**,用更高层的代码来封装这些低层的代码,为其它 Rust 开发者提供一套感觉更加 Rusty 的代码。
比如,围绕着低层的数据结构和函数,提供 Rust 自己的 struct / enum / trait 接口。
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/64/79/6437fe182c32a45f482fae5c6b859079.jpg?wh=2364x1526)
我们以使用 bindgen 来封装用于压缩/解压缩的 bz2 为例,看看 Rust 如何调用 C 的库(以下代码请在 OS X/Linux 下测试,使用 Windows 的同学可以参考 [bzip2-sys](https://github.com/alexcrichton/bzip2-rs/tree/master/bzip2-sys))。
首先 cargo new bzlib-sys --lib 创建一个项目,然后在 Cargo.toml 中添入:
```rust
[dependencies]
anyhow = "1"
[build-dependencies]
bindgen = "0.59"
```
其中 bindgen 需要在编译期使用, 所以我们在根目录下创建一个 [build.rs](http://build.rs) 使其在编译期运行:
```rust
fn main() {
// 告诉 rustc 需要 link bzip2
println!("cargo:rustc-link-lib=bz2");
// 告诉 cargo 当 wrapper.h 变化时重新运行
println!("cargo:rerun-if-changed=wrapper.h");
// 配置 bindgen并生成 Bindings 结构
let bindings = bindgen::Builder::default()
.header("wrapper.h")
.parse_callbacks(Box::new(bindgen::CargoCallbacks))
.generate()
.expect("Unable to generate bindings");
// 生成 Rust 代码
bindings
.write_to_file("src/bindings.rs")
.expect("Failed to write bindings");
}
```
在 build.rs 里,引入了一个 wrapper.h我们在根目录创建它并引用 bzlib.h
```c++
#include <bzlib.h>
```
此时运行 `cargo build`,会在 src 目录下生成 src/bindings.rs里面大概有两千行代码是 bindgen 根据 bzlib.h 中暴露的常量定义、数据结构和函数等生成的 Rust 代码。感兴趣的话,你可以看看。
有了生成好的代码,我们在 src/lib.rs 中引用它:
```rust
// 生成的 bindings 代码根据 C/C++ 代码生成,里面有一些不符合 Rust 约定,我们不让编译期报警
#![allow(non_upper_case_globals)]
#![allow(non_camel_case_types)]
#![allow(non_snake_case)]
#![allow(deref_nullptr)]
use anyhow::{anyhow, Result};
use std::mem;
mod bindings;
pub use bindings::*;
```
接下来就可以撰写两个高阶的接口 compress / decompress正常情况下应该创建另一个 crate 来撰写这样的接口,之前讲这是 Rust 处理 FFI 的惯例,有助于把高阶接口和低阶接口分离。在这里,我们就直接写在 src/lib.rs 中:
```rust
// 高层的 API处理压缩一般应该出现在另一个 crate
pub fn compress(input: &[u8]) -> Result<Vec<u8>> {
let output = vec![0u8; input.len()];
unsafe {
let mut stream: bz_stream = mem::zeroed();
let result = BZ2_bzCompressInit(&mut stream as *mut _, 1, 0, 0);
if result != BZ_OK as _ {
return Err(anyhow!("Failed to initialize"));
}
// 传入 input / output 进行压缩
stream.next_in = input.as_ptr() as *mut _;
stream.avail_in = input.len() as _;
stream.next_out = output.as_ptr() as *mut _;
stream.avail_out = output.len() as _;
let result = BZ2_bzCompress(&mut stream as *mut _, BZ_FINISH as _);
if result != BZ_STREAM_END as _ {
return Err(anyhow!("Failed to compress"));
}
// 结束压缩
let result = BZ2_bzCompressEnd(&mut stream as *mut _);
if result != BZ_OK as _ {
return Err(anyhow!("Failed to end compression"));
}
}
Ok(output)
}
// 高层的 API处理解压缩一般应该出现在另一个 crate
pub fn decompress(input: &[u8]) -> Result<Vec<u8>> {
let output = vec![0u8; input.len()];
unsafe {
let mut stream: bz_stream = mem::zeroed();
let result = BZ2_bzDecompressInit(&mut stream as *mut _, 0, 0);
if result != BZ_OK as _ {
return Err(anyhow!("Failed to initialize"));
}
// 传入 input / output 进行解压缩
stream.next_in = input.as_ptr() as *mut _;
stream.avail_in = input.len() as _;
stream.next_out = output.as_ptr() as *mut _;
stream.avail_out = output.len() as _;
let result = BZ2_bzDecompress(&mut stream as *mut _);
if result != BZ_STREAM_END as _ {
return Err(anyhow!("Failed to compress"));
}
// 结束解压缩
let result = BZ2_bzDecompressEnd(&mut stream as *mut _);
if result != BZ_OK as _ {
return Err(anyhow!("Failed to end compression"));
}
}
Ok(output)
}
```
最后,不要忘记了我们的好习惯,写个测试确保工作正常:
```rust
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
#[test]
fn compression_decompression_should_work() {
let input = include_str!("bindings.rs").as_bytes();
let compressed = compress(input).unwrap();
let decompressed = decompress(&compressed).unwrap();
assert_eq!(input, &decompressed);
}
}
```
运行 `cargo test`,测试能够正常通过。你可以看到,生成的 [bindings.rs](http://bindings.rs) 里也有不少测试cargo test 总共执行了 16 个测试。
怎么样,我们总共写了大概 100 行代码,就用 Rust 集成了 bz2 这个 C 库。是不是非常方便?如果你曾经处理过其他语言类似的 C 绑定,对比之下,就会发现用 Rust 做 FFI 开发真是太方便,太贴心了。
如果你觉得这个例子过于简单,不够过瘾,可以看看 Rust [RocksDB](https://github.com/rust-rocksdb/rust-rocksdb) 的实现,它非常适合你进一步了解复杂的、需要额外集成 C 源码的库如何集成到 Rust 中。
### 处理 FFI 的注意事项
bindgen 这样的工具,帮我们干了很多脏活累活,虽然大部分时候我们不太需要关心生成的 FFI 代码,但在使用它们构建更高层的 API 时,还是要注意三个关键问题。
* 如何处理数据结构的差异?
比如 C string 是 NULL 结尾,而 Rust String 是完全不同的结构。我们要清楚数据结构在内存中组织的差异才能妥善地处理它们。Rust 提供了 [std::ffi](https://doc.rust-lang.org/std/ffi/index.html) 来处理这样的问题,比如 [CStr](https://doc.rust-lang.org/std/ffi/struct.CStr.html) 和 [CString](https://doc.rust-lang.org/std/ffi/struct.CString.html) 来处理字符串。
* 谁来释放内存?
没有特殊的情况谁分配的内存谁要负责释放。Rust 的内存分配器和其它语言的可能不一样所以Rust 分配的内存在 C 的上下文中释放,可能会导致未定义的行为。
* 如何进行错误处理?
在上面的代码里我们也看到了C 通过返回的 error code 来报告执行过程中的错误,我们使用了 [anyhow!](https://docs.rs/anyhow/1.0.44/anyhow/macro.anyhow.html) 宏来随手生成了错误,这是不好的示例。在正式的代码中,应该使用 thiserror 或者类似的机制来定义所有 error code 对应的错误情况,然后相应地生成错误。
### Rust 调用其它语言
目前说了半天,都是在说 Rust 如何调用 C/C++。那么Rust调用其他语言呢
前面也提到,因为 C ABI 深入人心,两门语言之间的接口往往采用 C ABI。从这个角度说如果我们需要 Rust 调用 Golang 的代码(先不管这合不合理),那么,**首先把 Golang 的代码使用 cgo 编译成兼容 C 的库然后Rust 就可以像调用 C/C++ 那样,使用 bindgen 来生成对应的 API 了**。
至于 Rust 调用其它语言,也是类似,只不过像 JavaScript / Python 这样的,与其把它们的代码想办法编译成 C 库,不如把他们的解释器编译成 C 库或者 WASM然后在 Rust 里调用其解释器使用相关的代码来的方便和痛快。毕竟JavaScript / Python 是脚本语言。
## 把 Rust 代码编译成 C 库
讲完了 Rust 如何使用其它语言,我们再来看看如何把 Rust 代码编译成符合 C ABI 的库,这样其它语言就可以像使用 C 那样使用 Rust 了。
这里的处理逻辑和上面的 Rust 调用 C 是类似的,只不过角色对调了一下:
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/96/c8/9665eb19f00c6314e15e064a3e79e1c8.jpg?wh=2364x1526)
要把 Rust 代码和数据结构提供给 C 使用,我们首先要构造相应的 Rust shim 层,把原有的、正常的 Rust 实现封装一下,便于 C 调用。
Rust shim 主要做四件事情:
* 提供 Rust 方法、trait 方法等公开接口的独立函数。注意 C 是不支持泛型的,所以对于泛型函数,需要提供具体的用于某个类型的 shim 函数。
* 所有要暴露给 C 的独立函数,都要声明成 #\[no\_mangle\],不做函数名称的改写。
如果不用 #\[no\_mangle\]Rust 编译器会为函数生成很复杂的名字,我们很难在 C 中得到正确的改写后的名字。同时,这些函数的接口要使用 C 兼容的数据结构。
* 数据结构需要处理成和 C 兼容的结构。
如果是你自己定义的结构体,需要使用 #\[repr©\],对于要暴露给 C 的函数,不能使用 String / Vec / Result 这些 C 无法正确操作的数据结构。
* 要使用 [catch\_unwind](https://doc.rust-lang.org/std/panic/fn.catch_unwind.html) 把所有可能产生 panic! 的代码包裹起来。
切记,其它语言调用 Rust 时,遇到 Rust 的 panic!(),会导致未定义的行为,所以在 FFI 的边界处,要 catch\_unwind阻止 Rust 栈回溯跑出 Rust 的世界。
来看个例子:
```rust
// 使用 no_mangle 禁止函数名改编,这样其它语言可以通过 C ABI 调用这个函数
#[no_mangle]
pub extern "C" fn hello_world() -> *const c_char {
// C String 以 "\\0" 结尾,你可以把 "\\0" 去掉看看会发生什么
"hello world!\\0".as_ptr() as *const c_char
}
```
这段代码使用了 #\[no\_mangle\] ,在传回去字符串时使用 “\\0” 结尾的字符串。由于这个字符串在 RODATA 段,是 'static 的生命周期,所以将其转换成裸指针返回,没有问题。如果要把这段代码编译为一个可用的 C 库,在 Cargo.toml 中crate 类型要设置为 crate-type = \[“cdylib”\]。
刚才那个例子太简单我们再来看一个进阶的例子。在这个例子里C 语言那端会传过来一个字符串指针, format!() 一下后,返回一个字符串指针:
```rust
#[no_mangle]
pub extern "C" fn hello_bad(name: *const c_char) -> *const c_char {
let s = unsafe { CStr::from_ptr(name).to_str().unwrap() };
format!("hello {}!\\0", s).as_ptr() as *const c_char
}
```
你能发现这段代码的问题么?它犯了初学者几乎会犯的所有问题。
首先,传入的 name 会不会是一个 NULL 指针?是不是一个合法的地址?虽然是否是合法的地址我们无法检测,但起码我们可以检测 NULL。
其次unwrap() 会造成 panic!(),如果把 CStr 转换成 &str 时出现错误,这个 panic!() 就会造成未定义的行为。我们可以做 catch\_unwind(),但更好的方式是进行错误处理。
最后,`format!("hello {}!\\0", s)` 生成了一个字符串结构as\_ptr() 取到它堆上的起始位置,我们也保证了堆上的内存以 NULL 结尾,看上去没有问题。然而,**在这个函数结束执行时,由于字符串 s 退出作用域,所以它的堆内存会被连带 drop 掉**。因此,这个函数返回的是一个悬空的指针,在 C 那侧调用时就会崩溃。
所以,正确的写法应该是:
```rust
#[no_mangle]
pub extern "C" fn hello(name: *const c_char) -> *const c_char {
if name.is_null() {
return ptr::null();
}
if let Ok(s) = unsafe { CStr::from_ptr(name).to_str() } {
let result = format!("hello {}!", s);
// 可以使用 unwrap因为 result 不包含 \\0
let s = CString::new(result).unwrap();
s.into_raw()
// 相当于:
// let p = s.as_ptr();
// std::mem::forget(s);
// p
} else {
ptr::null()
}
}
```
在这段代码里,我们检查了 NULL 指针,进行了错误处理,还用 [into\_raw()](https://doc.rust-lang.org/std/ffi/struct.CString.html#method.into_raw) 来让 Rust 侧放弃对内存的所有权。
注意前面的三个关键问题说过,谁分配的内存,谁来释放,所以,我们还需要提供另一个函数,供 C 语言侧使用,来释放 Rust 分配的字符串:
```rust
#[no_mangle]
pub extern "C" fn free_str(s: *mut c_char) {
if !s.is_null() {
unsafe { CString::from_raw(s) };
}
}
```
C 代码必须要调用这个接口安全释放 Rust 创建的 CString。如果不调用会有内存泄漏如果使用 C 自己的 free(),会导致未定义的错误。
有人可能会好奇CString::from\_raw(s) 只是从裸指针中恢复出 CString也没有释放啊
你要习惯这样的“释放内存”的写法,因为它实际上借助了 Rust 的所有权规则:当所有者离开作用域时,拥有的内存会被释放。**这里我们创建一个有所有权的对象,就是为了函数结束时的自动释放**。如果你看标准库或第三方库,经常有类似的“释放内存”的代码。
上面的 hello 代码,其实还不够安全。因为虽然看上去没有使用任何会导致直接或者间接 panic! 的代码,但难保代码复杂后,隐式地调用了 panic!()。比如,如果以后我们新加一些逻辑,使用了 [copy\_from\_slice()](https://doc.rust-lang.org/src/core/slice/mod.rs.html#3039-3065),这个函数内部会调用 panic!(),就会导致问题。所以,最好的方法是把主要的逻辑封装在 catch\_unwind 里:
```rust
#[no_mangle]
pub extern "C" fn hello(name: *const c_char) -> *const c_char {
if name.is_null() {
return ptr::null();
}
let result = catch_unwind(|| {
if let Ok(s) = unsafe { CStr::from_ptr(name).to_str() } {
let result = format!("hello {}!", s);
// 可以使用 unwrap因为 result 不包含 \\0
let s = CString::new(result).unwrap();
s.into_raw()
} else {
ptr::null()
}
});
match result {
Ok(s) => s,
Err(_) => ptr::null(),
}
}
```
这几段代码你可以多多体会,完整例子放在 [playground](https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2021&gist=5b9fe627194e30b4260e1187b52ac218)。
写好 Rust shim 代码后,接下来就是生成 C 的 FFI 接口了。一般来说,这个环节可以用工具来自动生成。我们可以使用 [cbindgen](https://github.com/eqrion/cbindgen)。如果使用 cbindgen上述的代码会生成类似这样的 bindings.h
```c++
#include <cstdarg>
#include <cstdint>
#include <cstdlib>
#include <ostream>
#include <new>
extern "C" {
const char *hello_world();
const char *hello_bad(const char *name);
const char *hello(const char *name);
void free_str(char *s);
} // extern "C"
```
有了编译好的库代码以及头文件后,在其他语言中,就可以用该语言的工具进一步生成那门语言的 FFI 绑定,然后正常使用。
## 和其它语言的互操作
好,搞明白 Rust 代码如何编译成 C 库供 C/C++ 和其它语言使用,我们再看看具体语言有没有额外的工具更方便地和 Rust 互操作。
对于 Python 和 Node.js我们之前已经见到了 [PyO3](https://github.com/PyO3/pyo3) 和 [Neon](https://github.com/neon-bindings/neon) 这两个库,用起来都非常简单直观,下一讲会再深入使用一下。
对于 Erlang/Elixir可以使用非常不错的 [rustler](https://github.com/rusterlium/rustler)。如果你对此感兴趣,可以看这个 [repo](https://github.com/tyrchen/elixir-meet-rust) 中的演示文稿和例子。下面是一个把 Rust 代码安全地给 Erlang/Elixir 使用的简单例子:
```rust
#[rustler::nif]
fn add(a: i64, b: i64) -> i64 {
a + b
}
rustler::init!("Elixir.Math", [add]);
```
对于 C++,虽然 cbindgen 就足够,但社区里还有 [cxx](https://github.com/dtolnay/cxx),它可以帮助我们很方便地对 Rust 和 C++ 进行互操作。
如果你要做 Kotlin / Swift 开发,可以尝试一下 mozilla 用在生产环境下的 [uniffi](https://github.com/mozilla/uniffi-rs)。使用 uniffi你需要定义一个 UDL这样 uniffi-bindgen 会帮你生成各种语言的 FFI 代码。
具体怎么用可以看这门课的 [GitHub repo](https://github.com/tyrchen/geektime-rust) 下这一讲的 ffi-math crate 的完整代码。这里就讲一下重点,我写了个简单的 [uniffi 接口](https://mozilla.github.io/uniffi-rs/udl_file_spec.html)math.udl
```rust
namespace math {
u32 add(u32 a, u32 b);
string hello([ByRef]string name);
};
```
并提供了 Rust 实现:
```rust
uniffi_macros::include_scaffolding!("math");
pub fn add(a: u32, b: u32) -> u32 {
a + b
}
pub fn hello(name: &str) -> String {
format!("hello {}!", name)
}
```
之后就可以用:
```bash
uniffi-bindgen generate src/math.udl --language swift
uniffi-bindgen generate src/math.udl --language kotlin
```
生成对应的 Swift 和 Kotlin 代码。
我们看生成的 hello() 函数的代码。比如 Kotlin 代码:
```swift
fun hello(name: String): String {
val _retval =
rustCall() { status ->
_UniFFILib.INSTANCE.math_6c3d_hello(name.lower(), status)
}
return String.lift(_retval)
}
```
再比如 Swift 代码:
```swift
public func hello(name: String) -> String {
let _retval = try!
rustCall {
math_6c3d_hello(name.lower(), $0)
}
return try! String.lift(_retval)
}
```
你也许注意到了这个 RustCall它是用来调用 Rust FFI 代码的,看源码:
```swift
private func rustCall<T>(_ callback: (UnsafeMutablePointer<RustCallStatus>) -> T) throws -> T {
try makeRustCall(callback, errorHandler: {
$0.deallocate()
return UniffiInternalError.unexpectedRustCallError
})
}
private func makeRustCall<T>(_ callback: (UnsafeMutablePointer<RustCallStatus>) -> T, errorHandler: (RustBuffer) throws -> Error) throws -> T {
var callStatus = RustCallStatus()
let returnedVal = callback(&callStatus)
switch callStatus.code {
case CALL_SUCCESS:
return returnedVal
case CALL_ERROR:
throw try errorHandler(callStatus.errorBuf)
case CALL_PANIC:
// When the rust code sees a panic, it tries to construct a RustBuffer
// with the message. But if that code panics, then it just sends back
// an empty buffer.
if callStatus.errorBuf.len > 0 {
throw UniffiInternalError.rustPanic(try String.lift(callStatus.errorBuf))
} else {
callStatus.errorBuf.deallocate()
throw UniffiInternalError.rustPanic("Rust panic")
}
default:
throw UniffiInternalError.unexpectedRustCallStatusCode
}
}
```
你可以看到,它还考虑了如果 Rust 代码 panic! 后的处理。那么 Rust 申请的内存会被 Rust 释放么?
会的。hello() 里的 String.lift() 就在做这个事情,我们看生成的代码:
```swift
extension String: ViaFfi {
fileprivate typealias FfiType = RustBuffer
fileprivate static func lift(_ v: FfiType) throws -> Self {
defer {
v.deallocate()
}
if v.data == nil {
return String()
}
let bytes = UnsafeBufferPointer<UInt8>(start: v.data!, count: Int(v.len))
return String(bytes: bytes, encoding: String.Encoding.utf8)!
}
...
}
private extension RustBuffer {
...
// Frees the buffer in place.
// The buffer must not be used after this is called.
func deallocate() {
try! rustCall { ffi_math_6c3d_rustbuffer_free(self, $0) }
}
}
```
在 lift 时,它会分配一个 swift String然后在函数退出时调用 deallocate(),此时会发送一个 rustCall 给 ffi\_math\_rustbuffer\_free()。
你看uniffi 把前面说的处理 FFI 的三个关键问题:**处理数据结构的差异、释放内存、错误处理**,都妥善地解决了。所以,如果你要在 Swift / Kotlin 代码中使用 Rust非常建议你使用 uniffi。此外uniffi 还支持 Python 和 Ruby。
## FFI 的其它方式
最后,我们来简单聊一聊处理 FFI 的其它方式。其实代码的跨语言共享并非只有 FFI 一条路子。你也可以使用 REST API、gRPC 来达到代码跨语言使用的目的。不过,这样要额外走一圈网络,即便是本地网络,也效率太低,且不够安全。有没有更高效一些的方法?
有!我们可以在两个语言中使用 protobuf 来序列化/反序列化要传递的数据。在 Mozilla 的一篇博文 [Crossing the Rust FFI frontier with Protocol Buffers](https://hacks.mozilla.org/2019/04/crossing-the-rust-ffi-frontier-with-protocol-buffers/),提到了这种方法:
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/09/af/09782bc7a625c97c5d58118f1c1300af.png?wh=1887x1620)
感兴趣的同学,可以读读这篇文章。也可以看看我之前写的文章[深度探索:前端中的后端](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3NDM0ODQwMw==&mid=2649828742&idx=1&sn=e1a0e02cbb9d5d505523c05bd2600bc9&chksm=8704af9ab073268c3264243af8776e90a5844f1dd7d106bbd1746593e5ce2d8615fc78c3574d&token=2057764633&lang=zh_CN#rd),详细探讨了把 Rust 用在客户端项目中的可能性以及如何做 Rust bridge。
## 小结
FFI 是 Rust 又一个处于领先地位的领域。
从这一讲的示例中我们可以看到,在支持很方便地使用 C/C++ 社区里的成果外Rust 也可以非常方便地在很多地方取代 C/C++,成为其它语言使用底层库的首选。**除了方便的 FFI 接口和工具链,使用 Rust 为其它语言提供底层支持,其实还有安全性这个杀手锏**。
比如在 Erlang/Elixir 社区,高性能的底层 NIF 代码,如果用 C/C++ 撰写的话,一个不小心就可能导致整个 VM 的崩溃;但是用 Rust 撰写,因为其严格的内存安全保证(只要保证 unsafe 代码的正确性NIF 不会导致 VM 的崩溃。
所以,现在 Rust 越来越受到各个高级语言的青睐,用来开发高性能的底层库。
与此同时,当需要开发跨越多个端的公共库时,使用 Rust 也会是一个很好的选择,我们在前面的内容中也看到了用 uniffi 为 Android 和 iOS 构建公共代码是多么简单的一件事。
### 思考题
1. 阅读 [std::ffi](https://doc.rust-lang.org/std/ffi/index.html) 的文档,想想 Vec<T> 如何传递给 C再想想 HashMap<K,V> 该如何传递?有必要传递一个 HashMap 到 C 那一侧么?
2. 阅读 [rocksdb](https://github.com/rust-rocksdb/rust-rocksdb) 的代码,看看 Rust 如何提供 rocksDB 的绑定。
3. 如果你是个 iOS/Android 开发者,尝试使用 Rust 的 reqwest 构建 REST API 客户端,然后把得到的数据通过 FFI 传递给 Swift/Kotlin 侧。
感谢你的收听今天完成了第31次Rust学习打卡啦。如果你觉得有收获也欢迎你分享给身边的朋友邀他一起讨论。我们下节课见