如何将 Haskell 库与 Rust 项目静态链接？

Question

到目前为止，我还没有将 Haskell 库链接到 Rust 项目。我有很多错误，最新的是 recompile with -fPIC 对应于 ghc。

我设法获得了一个动态链接的功能示例，但无法将其静态链接。

立即附加我当前的设置：

1. build.rs

   fn main() {
       println!("cargo:rustc-link-search=native=deps");
       println!("cargo:rustc-link-lib=static=tesths");
   }
   

2. src/main.rs

   extern "C" {
       pub fn addTwo(x: i32) -> i32;
       pub fn init();
       pub fn fin();
   }
   
   fn main() {
       println!("Hello, world!");
   }
   

3. src/haskell/Lib.hs

   module Lib where
   
   import Foreign.C.Types
   
   addTwo :: CInt -> CInt
   addTwo = (2 + )
   
   foreign export ccall addTwo :: CInt -> CInt
   

4. cwrapper.c

   #include <HsFFI.h>
   #ifdef __GLASGOW_HASKELL__
   #include "Lib_stub.h"
   #endif
   #include <stdio.h>
   
   void init(void) {
     static char *argv[] = {"libhs.so", 0}, **argv_ = argv;
     static int argc = 1;
   
     hs_init(&argc, &argv_);
   }
   
   void fin(void) { hs_exit(); }
   

我用ghc -c -static -lHSrts -lffi cwrapper.c 编译#4，得到cwrapper.o。同样，我用ghc -c -static -fPIC -lffi Lib.hs 编译#3 并获得目标代码。

完成后，我继续使用ar rcs libtesths.a Lib.o cwrapper.o 归档这两个文件。

开启cargo build:

note: /usr/bin/ld: deps/libtesths.a(Lib.o):(.text+0x29): undefined reference to `newCAF'
          /usr/bin/ld: deps/libtesths.a(Lib.o):(.text+0x39): undefined reference to `stg_bh_upd_frame_info'
          /usr/bin/ld: deps/libtesths.a(Lib.o):(.text+0x48): undefined reference to `base_ForeignziCziTypes_zdfNumCInt_closure'
          /usr/bin/ld: deps/libtesths.a(Lib.o):(.text+0x4f): undefined reference to `stg_ap_p_info'
…

我有一种预感，libHSrts 由于某种原因没有被静态链接。

更新

我听从了 Shepmaster 的建议，成功地做了一个工作示例。但我现在与我的 rust 执行官链接时遇到问题。

我使用堆栈与ghc-options: -staticlib -stubdir . 和c-sources: cwrapper.c 进行构建。当我尝试使用cargo rustc — -C relocation-model=static 构建 rust 项目时：

/usr/bin/ld: deps/liba.a(Type.o): in function `integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwplusBigNatWord_info'
(.text.integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwplusBigNatWord_info+0x128): undefined reference to `__gmpn_add_1'
/usr/bin/ld: deps/liba.a(Type.o): in function
`integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwminusBigNatWord_info'
(.text.integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwminusBigNatWord_info+0xdf): undefined reference to `__gmpn_sub_1'
/usr/bin/ld: deps/liba.a(Type.o): in function `integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_complementInteger_info'
(.text.integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_complementInteger_info+0x138): undefined reference to `__gmpn_sub_1'
/usr/bin/ld: deps/liba.a(Type.o): in function `integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwtimesBigNatWord_info'
(.text.integerzmwiredzmin_GHCziIntegerziType_zdwtimesBigNatWord_info+0x158): undefined reference to `__gmpn_mul_1'

还提到了wrappers.o。任何帮助表示赞赏。

更新 2

我通过将build.rs 也设置为链接libgmp 解决了gmp 问题。不过，我现在有一个不同的问题。

note: /usr/bin/ld: deps/libhssource.a(Lib.o): in function `testFFI':
          (.text+0x88fd): multiple definition of `testFFI'; deps/libhssource.a(Lib.o):(.text+0x1b66): first defined here
          /usr/bin/ld: deps/libhssource.a(cwrapper.o): in function `init':
          cwrapper.c:(.text+0x0): multiple definition of `init'; deps/libhssource.a(cwrapper.o):cwrapper.c:(.text+0x0): first defined here
          /usr/bin/ld: deps/libhssource.a(cwrapper.o): in function `fin':
          cwrapper.c:(.text+0x20): multiple definition of `fin'; deps/libhssource.a(cwrapper.o):cwrapper.c:(.text+0x1a): first defined here
          collect2: error: ld returned 1 exit status

更新 3

这是解决问题的最终构建命令：

cargo rustc -- -C relocation-model=static -Clink-arg=-Wl,--allow-multiple-definition

使用RUSTFLAGS 将导致构建崩溃，因为它使用静态重定位模型构建所有依赖项，在我的情况下，这对于rustversion crate 不起作用。会报recompile with -fPIC错误。

Answer 1

我一次编译了 Haskell 库和 C shim，传递了-staticlib 标志：

ghc -c -staticlib Lib.hs cwrapper.c -o libtesths.a

然后我调用了函数：

extern "C" {
    pub fn addTwo(x: i32) -> i32;
    pub fn init();
    pub fn fin();
}

fn main() {
    unsafe {
        init();
        println!("{}", addTwo(40));
        fin();
    }
}

% cargo run -q
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这适用于我在 macOS 12.0.1 上使用 GHC 8.10.7 的 Apple Silicon 处理器。

如果您使用的是 x86_64 Linux，则可能需要添加 RUSTFLAGS='-C relocation-model=static'。