将 R 对象传递给 Rust 程序需要哪些步骤？答案

【问题标题】：What are the steps necessary to pass R objects to a Rust program?将 R 对象传递给 Rust 程序需要哪些步骤？
【发布时间】：2015-03-06 14:35:42
【问题描述】：

R 和 Rust 都可以与 C 代码交互，所以我认为这是很有可能的。但是，我有点不清楚如何进行。

我已阅读这些部分以寻找答案：

但是，虽然我精通R，但我不是系统程序员，并且对构建链的外观感到困惑。

使用Rinternals.h 是理想的，但我也会满足于更简单的.C 界面。

【问题讨论】：

可能有用 - R from C — Simplest Possible Helloworld
你想从 Rust 调用 R，还是从 R 调用 Rust？如果您是后者，请查看.Call() 而不是.C()，因为没有人应该再使用它了。 Rcpp 可以帮助你做一个中间层。
我想从 R 中调用 Rust 代码，并在我的 R 会话中对对象使用 Rust 库。
您应该能够（轻松地）通过 Rcpp 从 R 转到 C++。到那时，@swizard 的答案就可以按原样使用了。如果您有兴趣，我们可以在Rcpp Gallery 中制作一个小演示作为示例——例如embedding Python via Boost 之一。

标签： r rust

【解决方案1】：

我也为此苦苦挣扎了一段时间，但一旦你知道我实际上并不难。

首先按照以下说明创建一个 Rust 库：rust-inside-other-languages。这是一个示例 Rust 库：

//src/lib.rs

#[no_mangle]
pub fn kelvin_to_fahrenheit(n: f64) -> f64 {
    n * 9.0/5.0 - 459.67
}

如果您按照rust-inside-other-languages 中的说明进行操作，那么您应该能够生成*.so（或*.dll 或.dylib，具体取决于您的系统）。假设这个编译后的文件名为libtempr.so。

现在创建一个 C++ 文件，它将您需要的函数传递给 R：

//embed.cpp

extern "C" {
    double kelvin_to_fahrenheit(double);
}

// [[Rcpp::export]]
double cpp_kelvin_to_fahrenheit(double k) {
  double f = kelvin_to_fahrenheit(k);
  return(f);
}

现在在启动 R 之前，请确保环境变量 LD_LIBRARY_PATH 包含存储先前生成的共享对象 (libtempr.so) 的目录。在外壳中做：

$ export LD_LIBRARY_PATH=/home/sam/path/to/shared/object:$LD_LIBRARY_PATH
$ rstudio # I highly recommend using Rstudio for your R coding

最后在 Rstudo 中，写入这个文件：

library(Rcpp)

Sys.setenv("PKG_LIBS"="-L/home/sam/path/to/shared/object -ltempr")

sourceCpp("/home/sam/path/to/embed.cpp", verbose = T, rebuild = T)

cpp_kelvin_to_fahrenheit(300)

注意Sys.setenv 中的-L 选项指向包含您的Rust 共享对象的目录。
还要注意-l 选项是您的共享对象的名称，不带lib 前缀，也不带.so（或您系统上的任何东西）后缀。
在 R 中使用Sys.setenv 设置LD_LIBRARY_PATH 变量不起作用。在启动 R 之前导出变量。
verbose 选项在那里，您可以看到 Rcpp 编译您的 C++ 文件所做的工作。请注意上面 PKG_LIBS 中的选项是如何用于编译 C++ 文件的。
rebuild 选项用于在您每次运行这行 R 代码时强制重建 C++ 文件。

如果一切顺利，则在交互式控制台中运行上面的 R 文件，当您到达最后一行时，它应该输出 80.33。

如果有什么不清楚的地方，请在 cmets 中提问，我会努力改进我的答案。

希望它有所帮助:)

最后一点，基本函数dyn.load 和.C 可以用作替代方法。但这需要编写比这种方法更多的样板包装代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果 R 可以与 C 代码交互，那么从暴露 C 风格函数的 Rust 代码编译共享库完全没有问题。

然后您可以轻松地使用您的库，因为它是用 C 或 C++ 编写的。当然，你不能直接从 R 中使用 Rust 对象和库，你必须制作适当的 C 接口来转换它们的功能。

这是我如何为 SBCL 做到这一点的，我想这对于 R 来说会非常相似：

Rust 方面

一些代码：

% cat experiment.rs

extern crate libc;

use libc::{c_int, c_char};
use std::{ffi, str};

#[no_mangle]
pub extern fn rust_code_string_to_int(s: *const c_char, r: *mut c_int) -> c_int { 
    let string = String::from_utf8_lossy(unsafe { ffi::CStr::from_ptr(s).to_bytes() });
    match <isize as str::FromStr>::from_str(&*string) {
        Ok(value) => { unsafe { *r = value as c_int }; 0 },
        Err(_) => -1,
    }
}

然后我正在制作共享库：

% rustc --crate-type dylib experiment.rs
% nm -a libexperiment.dylib | grep rust_code_string_to_int
0000000000001630 t __ZN23rust_code_string_to_int10__rust_abiE
00000000000015e0 T _rust_code_string_to_int

接下来，在 SBCL 方面

现在我只是加载我的共享库，然后我可以访问我的 rust_code_string_to_int 函数：

RUST> (sb-alien:load-shared-object "libexperiment.dylib")
#P"libexperiment.dylib"
RUST> (sb-alien:with-alien ((result sb-alien:int 0))  
          (values (sb-alien:alien-funcall (sb-alien:extern-alien "rust_code_string_to_int" 
                                                                 (sb-alien:function sb-alien:int 
                                                                                    (sb-alien:c-string :external-format :utf-8)
                                                                                    (sb-alien:* sb-alien:int)))
                                          (sb-alien:make-alien-string "42")
                                          (sb-alien:addr result))
                  result))
0
42

【讨论】：