FFI

FFI(Foreign Function Interface)，顾名思义，是Rust中用来调用其他语言的机制。值得注意的是，FFI在C和Rust之间实现了零抽象开销，也就是说在Rust调用C和C调用Rust时并没有运行时的花销。

一个例子

比方说我们定义了一个函数：

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int double_input(int input) {
  return intput * 2;
}

如果我们需要在Rust中调用它，那么main.rs文件应该是这样的：

extern crate libc;

#[link(name = "extlib")]
extern {
    fn double_input(input: libc::c_int) -> libc::c_int;
}

fn main() {
    let input = 4;
    let output = unsafe { double_input(input) };
    println!("{} * 2 = {}", input, output);
}

我们来一步一步剖析这个程序：

libc这个库提供了许多类型定义，用以桥街Rust和C的类型。
#[link(name = "extlib")]这个Attribute告诉编译器这个函数可以连接libextlib这个库而得到，这里的链接是动态链接。注意link属性还有另外一种形式：#[link(name = "extlib", kind = "static")]，kind目前只有两个值：
- static
- framework（只在OSX中）
如果不指定kind，那么默认为动态链接。
extern代码块声明从C语言调用的函数接口。
因为编译器不知道C函数是如何实现，所以它假设内存安全问题会在你调用C函数时发生，所以我们必须用unsafe来包含调用C函数的语句。
需要注意的是，我们需要在项目中添加一个build.rs文件来告诉编译如何编译C文件并生成libextlib，具体可以参考这个例子rust-to-c

安全抽象

如果我们把一个C函数绑定到Rust，不仅绑定的抽象开销为零，我们也可以让C函数变得更加安全。我们拿下面的例子来说明：

// Gets the data for a file in the tarball at the given index, returning NULL if
// it does not exist. The `size` pointer is filled in with the size of the file
// if successful.
const char *tarball_file_data(tarball_t *tarball, unsigned index, size_t *size);

假设我们调用这个函数，那么函数返回一个指针，而在之后某一个时刻，我们销毁了tarball所在内存，那么这时候这个指针就变成了野指针（dangling pointer），后续如果使用了这个指针，很可能程序就会崩溃。

如果我们把这个函数绑定到Rust：

pub struct Tarball { raw: *mut tarball_t }

impl Tarball {
    pub fn file(&self, index: u32) -> Option<&[u8]> {
        unsafe {
            let mut size = 0;
            let data = tarball_file_data(self.raw, index as libc::c_uint,
                                         &mut size);
            if data.is_null() {
                None
            } else {
                Some(slice::from_raw_parts(data as *const u8, size as usize))
            }
        }
    }
}

data的声明周期默认和一个Tarball对象绑定在一起，如果Tarball已经被销毁，那么data由于Rust的限制也不能被使用，程序编译都不会通过，从而保证了安全。

FFI和panics

需要注意的一点是，如果其他语言函数和panic!在同一个线程中被调用，那么结果是未定义的。如果编写的程序可能panic，我们就得让panic在另一个线程中被调用：

use std::thread;

#[no_mangle]
pub extern fn oh_no() -> i32 {
    let h = thread::spawn(|| {
        panic!("Oops!");
    });

    match h.join() {
        Ok(_) => 1,
        Err(_) => 0,
    }
}