Rust调用C函数详解（手把手教你使用Rust FFI实现与C语言的互操作）

第一步：编写一个简单的 C 函数

我们先创建一个名为 math.c 的 C 文件，其中包含一个加法函数：

// math.c#include <stdio.h>// 声明一个简单的加法函数int add(int a, int b) {    return a + b;}

然后，我们需要将这个 C 文件编译成静态库（.a 文件）或动态库（.so / .dll）。这里我们生成一个静态库：

# Linux/macOS$ gcc -c -o math.o math.c$ ar rcs libmath.a math.o# Windows (使用 MinGW 或 MSVC)# 示例略，通常生成 .lib 文件

第二步：在 Rust 中声明外部函数

接下来，我们在 Rust 项目中通过 extern "C" 块来声明 C 函数的签名。创建一个新的 Rust 项目：

$ cargo new rust_call_c$ cd rust_call_c

编辑 src/main.rs 文件：

// src/main.rs// 声明外部 C 函数extern "C" {    fn add(a: i32, b: i32) -> i32;}fn main() {    // 调用 C 函数必须在 unsafe 块中    let result = unsafe {        add(3, 5)    };    println!("3 + 5 = {}", result);}

注意：所有通过 FFI 调用的外部函数都必须包裹在 unsafe 块中，因为 Rust 无法验证这些函数是否符合内存安全规则。

第三步：链接 C 静态库

为了让 Rust 找到我们的 C 函数，需要告诉链接器去哪里找 libmath.a。我们可以在 build.rs 构建脚本中完成这一操作。

首先，在项目根目录创建 build.rs：

// build.rsfn main() {    // 将 C 源文件编译并链接    cc::Build::new()        .file("math.c")        .compile("math");}

然后，在 Cargo.toml 中添加对 cc crate 的构建依赖：

[package]name = "rust_call_c"version = "0.1.0"edition = "2021"[build-dependencies]cc = "1.0"

现在，运行 cargo run，你应该会看到输出：

3 + 5 = 8

安全注意事项

使用 Rust与C互操作时，务必注意以下几点：

• 所有 FFI 调用必须在 unsafe 块中进行；
• 确保 C 函数不会导致未定义行为（如空指针解引用）；
• 避免在 C 和 Rust 之间传递复杂数据结构，除非你完全理解内存布局；
• 使用 #[repr(C)] 注解 Rust 结构体，以保证其内存布局与 C 兼容。

总结

通过本教程，你已经学会了如何使用 Rust FFI教程中的核心方法来调用 C 函数。这不仅让你能够复用庞大的 C 生态系统，还能在需要极致性能的场景下发挥 Rust 的优势。

记住：虽然 FFI 强大，但也要谨慎使用。保持接口简单、明确，并始终在 unsafe 块中做最小化的操作，是写出安全混合代码的关键。

现在，你可以尝试封装更复杂的 C 库（如 OpenSSL、SQLite 等），开启你的 Rust调用C函数实战之旅！