将 Rust 特征传递给 C

Question

我正在构建一个 Rust 库，它需要使用 Rust 对象调用一些 C 函数。我有一个调用 C 函数的函数的 trait，C 函数在 Rust 中定义如下：

extern {
    fn process_trait(my_trait: MyTrait);
}

这个想法是用户可以为他的结构实现 trait，然后调用 C 函数（基本上，C 然后调用其他一些 Rust，后者调用一些 Trait 函数）。这里的错误是：the trait core::marker::Sized is not implemented for the type Self，因为我将*self 传递给process_trait。难道我做错了什么？我试着改变了一点，即使是铸造，我得到这个错误或错误的类型。

我认为问题在于它应该是堆分配的，不是吗？我唯一要避免的是 API 看起来很丑。用户应该能够

struct MyUnit;
impl MyTrait for MyUnit...
MyUnit.callC();

Answer 1

通过值传递 trait 对象没有意义，尤其是在与 C 交互时。实际类型（在 C 意义上）及其大小是未知的，并且对象内部没有 vtable。您很可能希望传递特征参考 (&MyTrait)。 然而，特征对 C 来说是陌生的，因此会产生一个糟糕的接口。虽然您可以在 C 中定义 core::raw::TraitObject 的等价物，但实际上对 vtable 做任何事情都是极其丑陋、脆弱和不安全的。

如果您需要跨越 Rust-C 屏障的多态性，显式函数指针是一个非常更好的选择。您仍然可以使用 MyTrait 和 callC 方法，只是 FFI 部分看起来不同。可以将对象作为有效负载处理 C 库回调。

或者，传递前面提到的TraitObjects（胖指针）但从不从 C 中检查它们，通过 Rust 中的（非特征）辅助函数调用方法：

extern fn call_method(obj: TraitObject) {
    let obj: &MyTrait = transmute(obj); // should be safe, but not tested
    obj.meth();
}

这避免了在 C 中手动挖掘 Rust vtable 的麻烦。