Module std::ffi

与 FFI 绑定有关的实用工具。

该模块提供了实用工具来处理跨非 Rust 接口的数据，例如其他编程语言和底层操作系统。它主要用于 FFI (外部函数接口) 绑定和需要与其他语言交换类 C 字符串的代码。

Overview

Rust 代表 String 类型的拥有的字符串，而借用 str 原语的字符串切片。两者始终都是 UTF-8 编码，并且中间可能包含 nul 个字节，即，如果您查看组成字符串的字节，则其中可能有一个 \0。 String 和 str 都明确存储它们的长度。像 C 中的字符串末尾没有 nul 终止符。

C 字符串不同于 Rust 字符串：

• 编码-Rust 字符串是 UTF-8，但是 C 字符串可以使用其他编码。如果使用的是来自 C 的字符串，则应显式检查其编码，而不是像在 Rust 中那样假定它是 UTF-8。

• 字符大小-C 字符串可以使用 char 或 wchar_t 大小的字符； 请 注意 C 的 char 与 Rust 的不同。 C 标准使这些类型的实际大小易于解释，但是为由每个字符类型组成的字符串定义了不同的 API。Rust 字符串始终为 UTF-8，因此每个不同的 Unicode 字符将以可变的字节数进行编码。 Rust 类型 char 表示 [Unicode 标量值]，与 [Unicode 代码点] 相似但不相同。

• Nul 终止符和隐式字符串长度-C 字符串通常以 Nul 终止，即，它们的末尾有 \0 字符。 字符串缓冲区的长度不存储，而是必须计算； 要计算字符串的长度，C 代码必须手动调用一个函数，例如 strlen() 表示基于 char 的字符串，wcslen() 表示基于 wchar_t 的字符串。 这些函数返回字符串中不包括 nul 终止符的字符数，因此缓冲区长度实际上是 len+1 字符。 Rust 字符串没有 nul 终止符； 它们的长度总是存储的，不需要计算。 而在 Rust 中，访问字符串的长度是一个 O(1) 操作 (因为长度是被存储的) ； 在 C 中，它是一个 O(n) 操作，因为需要通过扫描字符串中的 nul 终止符来计算长度。

• 内部 nul 字符- 当 C 字符串具有 nul 终止符时，这通常意味着它们中间不能包含 nul 字符 - nul 字符实际上会截断字符串。 Rust 字符串 可以 中间有 nul 个字符，因为 nul 不必在 Rust 中标记字符串的结尾。

非 Rust 字符串的表示形式

CString 和 CStr 在您需要将 UTF-8 字符串与带有 C ABI 的语言 (如 Python) 相互传输时很有用。

• 从 Rust 到 C:CString 表示一个拥有的，对 C 友好的字符串：它是 nul 终止的，并且没有内部 nul 字符。 Rust 代码可以从一个普通字符串中创建一个 CString (前提是该字符串中间没有 nul 字符)，然后使用多种方法获得一个原始的 *mut u8，然后可以作为参数传递给使用字符串的 C 约定的函数。

• 从 C 到 Rust:CStr 表示借用的 C 字符串； 它是您用来包装从 C 函数获得的原始 *const u8 的内容。CStr 保证是一个以 nul 结尾的字节数组。 一旦您有了 CStr，您可以将它转换为 Rust &str，如果它是有效的 UTF-8，或者通过添加替换字符来有损地转换它。

OsString 和 OsStr 在您需要在操作系统本身之间传输字符串时很有用，或者在捕获外部命令的输出时很有用。 OsString，OsStr 和 Rust 字符串之间的转换与 CString 和 CStr 的转换相似。

• OsString 无损地表示拥有所有权的平台字符串。但是，这种表示不一定采用平台原生的形式。 在 Rust 标准库中，用于传输字符串 to/from 的各种 API，操作系统使用 OsString 代替纯字符串。 例如，env::var_os() 用于查询环境变量； 它返回一个 Option<OsString>。如果环境变量存在，您将获得一个 Some(os_string)，然后您可以尝试将其转换为 Rust 字符串。 这将产生一个 Result，以便在环境变量实际上不包含有效的 Unicode 数据的情况下，您的代码可以检测到错误。

• OsStr 无损地表示对平台字符串的借用引用。 但是，这种表示不一定采用平台原生的形式。 可以用类似 OsString 的方式转换成 UTF-8 Rust 字符串 小提琴。

Conversions

在 Unix 上

在 Unix 上，OsStr 实现了 std::os::unix::ffi::OsStrExt trait，它增加了两个方法，from_bytes 和 as_bytes。 这些在字节片之间进行廉价的转换。

此外，在 Unix 上，OsString 实现了 std::os::unix::ffi::OsStringExt trait，它提供了 from_vec 和 into_vec 方法，这些方法使用它们的参数，并获取或生成 u8 的 vectors。

在 Windows 上

OsStr 可以无损地转换为原生 Windows 字符串。并且原生 Windows 字符串可以无损地转换为 OsString。

在 Windows 上，OsStr 实现了 std::os::windows::ffi::OsStrExt trait，它提供了一个 encode_wide 方法。这提供了一个迭代器，可以将其迭代到 u16 的 vector 中。 追加 nul 字符后，这与原生 Windows 字符串相同。

此外，在 Windows 上 OsString 实现了 std::os::windows:ffi::OsStringExt 一个 trait，它提供了一个 from_wide 方法来将原生 Windows 字符串 (没有终止的 nul 字符) 转换为 OsString。

Structs

• VaListExperimental
  va_list 的包装
• VaListImplExperimental
  va_list 的 x86_64 ABI 实现。
• CStr
  借用的 C 字符串的表示形式。
• CString
  一种类型，表示拥有的，C 兼容的，以 nul 终止的字符串，中间没有 nul 字节。
• FromBytesWithNulError
  指示 nul 字节不在预期位置中的错误。
• FromVecWithNulError
  指示 nul 字节不在预期位置中的错误。
• IntoStringError
  将 CString 转换为 String 时，指示 UTF-8 无效的错误。
• NulError
  指示发现内部 nul 字节的错误。
• OsStr
  借用引用到 OS 字符串 (请参见 OsString)。
• OsString
  一种类型，可以表示拥有的，可变的平台原生字符串，但可以廉价地与 Rust 字符串互转换。

Enums

• c_void
  当用作 指针 时，等效于 C 的 void 类型。

Type Definitions

• c_char
  等效于 C 的 char 类型。
• c_double
  等效于 C 的 double 类型。
• c_float
  等效于 C 的 float 类型。
• c_int
  等效于 C 的 signed int (int) 类型。
• c_long
  等效于 C 的 signed long (long) 类型。
• c_longlong
  等效于 C 的 signed long long (long long) 类型。
• c_schar
  等效于 C 的 signed char 类型。
• c_short
  等效于 C 的 signed short (short) 类型。
• c_uchar
  等效于 C 的 unsigned char 类型。
• c_uint
  等效于 C 的 unsigned int 类型。
• c_ulong
  等效于 C 的 unsigned long 类型。
• c_ulonglong
  等效于 C 的 unsigned long long 类型。
• c_ushort
  等效于 C 的 unsigned short 类型。