面试题：Rust与C语言基本类型的互操作

Question

请描述Rust如何与C语言进行基本数据类型的互操作，例如如何在Rust中传递和接收C语言的`int`类型数据，并给出简单的代码示例。

Answer 1

在Rust中与C语言进行基本数据类型的互操作，可以使用#[no_mangle]属性来标记函数，使其在链接时保持原有的名称，方便C语言调用。同时，Rust标准库提供了std::os::raw模块，包含了与C语言基本数据类型对应的类型定义。

1. 传递和接收C语言的int类型数据
   • 在Rust中，C语言的int类型对应std::os::raw::c_int。
   • 以下是一个简单的代码示例，展示如何在Rust中定义函数接收C语言的int类型数据并返回处理结果：

// 引入与C语言基本数据类型对应的模块
use std::os::raw::c_int;

// 定义一个可以被C语言调用的函数，接收一个c_int类型参数并返回一个c_int类型结果
#[no_mangle]
pub extern "C" fn add_one(x: c_int) -> c_int {
    x + 1
}

上述代码定义了一个add_one函数，它接收一个C语言的int类型（在Rust中为c_int）参数，并返回一个c_int类型结果，即传入值加1。

2. 编译为动态链接库供C语言调用
   • 在Cargo.toml文件中添加以下内容，指定构建为动态库：

[lib]
name = "my_rust_lib"
crate-type = ["cdylib"]

• 然后使用cargo build --release命令构建动态链接库。

3. C语言调用示例

#include <stdio.h>
// 声明从Rust动态链接库导入的函数
extern int add_one(int x);

int main() {
    int result = add_one(5);
    printf("The result is: %d\n", result);
    return 0;
}

这个C语言程序调用了从Rust动态链接库导入的add_one函数，并输出结果。注意，在实际运行时，需要确保C语言程序能够找到Rust生成的动态链接库。具体方法因操作系统而异，例如在Linux下可以通过设置LD_LIBRARY_PATH环境变量，在Windows下可以将动态链接库放在可执行文件相同目录或系统搜索路径下。