答案:通过rust导出C兼容接口并由c++调用实现互操作。1. Rust使用extern "C"和#[no_mangle]导出函数,构建为cdylib或staticlib;2. C++声明对应函数原型并链接库文件;3. 基本类型直接传递,结构体需#[repr(C)]保证布局一致;4. 字符串通过const char*传递,Rust返回CString指针并提供释放函数,避免内存泄漏。整个过程需注意ABI兼容与手动内存管理。

要在C++中通过FFI(Foreign function Interface)与Rust代码交互,核心思路是让Rust编译成C风格的静态或动态库,暴露C兼容的函数接口,然后由C++代码调用这些接口。整个过程需要处理语言间的ABI兼容、数据类型映射以及内存管理问题。
1. Rust端导出C兼容函数
Rust默认使用自己的调用约定和名称修饰,要与C++交互,必须将函数标记为extern "C",并禁用符号混淆。同时使用#[no_mangle]确保函数名在编译后保持可预测。
示例:Rust导出加法函数
// lib.rs #[no_mangle] pub extern "C" fn add(a: i32, b: i32) -> i32 { a + b }
接着修改Cargo.toml,指定构建为动态库或静态库:
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[lib] name = "rust_lib" crate-type = ["cdylib"] # 或 ["staticlib"]
2. C++调用Rust函数
在C++中声明对应的函数原型,链接Rust生成的库即可调用。
示例:C++调用add函数
// main.cpp #include <iostream> <p>// 声明Rust函数 extern "C" int32_t add(int32_t a, int32_t b);</p><p>int main() { int result = add(5, 7); std::cout << "Result: " << result << std::endl; return 0; }
编译时需链接Rust生成的库:
g++ main.cpp -L./target/debug -lrust_lib -o main
注意:运行前确保动态库路径可用(如将.so或.dylib放在正确位置,或设置LD_LIBRARY_PATH)。
3. 复杂数据类型的传递
基本类型(如i32、f64)可直接传递。结构体需保证两边定义一致,并用#[repr(C)]确保内存布局兼容。
示例:传递结构体
Rust:
#[repr(C)] pub struct Point { pub x: f64, pub y: f64, } <h1>[no_mangle]</h1><p>pub extern "C" fn distance_from_origin(p: Point) -> f64 { (p.x <em> p.x + p.y </em> p.y).sqrt() }
C++:
struct Point { double x; double y; }; <p>extern "C" double distance_from_origin(Point p);</p><p>// 调用 Point p{3.0, 4.0}; std::cout << distance_from_origin(p) << std::endl;
4. 字符串与内存管理
字符串传递较复杂,因Rust的String和C++的std::string不兼容。通常使用C风格字符串(const char*)传递,但需注意生命周期。
Rust返回字符串:不能直接返回&str或String,应由调用方分配内存,或使用Box<CStr>并手动释放。
use std::ffi::CString; use std::os::raw::c_char; <h1>[no_mangle]</h1><p>pub extern "C" fn get_greeting() -> *mut c_char { CString::new("Hello from Rust!") .unwrap() .into_raw() }</p><p>// 释放函数</p><h1>[no_mangle]</h1><p>pub extern "C" fn free_c_string(s: *mut c_char) { if s.is<em>null() { return; } unsafe { let </em> = CString::from_raw(s); } }
C++接收:
extern "C" char* get_greeting(); extern "C" void free_c_string(char*); <p>char* greeting = get_greeting(); std::cout << greeting << std::endl; free_c_string(greeting); // 记得释放
基本上就这些。只要遵循C ABI,合理设计接口,C++和Rust的互操作并不复杂,但要小心内存泄漏和类型不匹配问题。


