Rust：基于cxx的 C++ 混合编程，字符串参数的转换方法

在C++使用cxx库调用Rust函数时，字符串变量的传递方式主要取决于Rust和C++两端如何声明和处理这些字符串。cxx库提供了一种机制来在Rust和C++之间安全地传递数据，包括字符串。

字符串的传递

在Rust中，字符串通常使用String类型，它内部使用UTF-8编码。而在C++中，字符串的表示方式则多种多样，常见的有std::string（通常也是UTF-8编码），char*（C风格字符串，可以是任意编码），wchar_t*（宽字符字符串，通常是UTF-16或UTF-32，取决于平台），以及std::wstring（宽字符字符串的封装）。

使用cxx传递字符串

当使用cxx在Rust和C++之间传递字符串时，你通常需要：

1. 在Rust中定义字符串：使用String类型。
2. 在C++中定义对应的接口：通常使用std::string或char*（如果你需要C风格的字符串）。如果你确实需要处理UTF-16或其他编码，你可能需要额外的转换步骤。
3. 在cxx::bridge中声明：在Rust和C++之间声明一个桥接接口，指定Rust和C++中字符串的表示方式。

示例

假设你有一个Rust函数，它接受一个UTF-8编码的字符串并返回另一个字符串，你可以在Rust中这样声明它：

// rust_module.rs #![cxx::bridge]  mod ffi {     extern "C++" {         include "cpp_bindings.h";          // 假设C++有一个函数声明来调用Rust         fn call_rust_function(input: std::string) -> std::string;     } }  #[cxx::export] fn call_rust_function(input: String) -> String {     // 处理输入字符串     // ...     // 返回处理后的字符串     "Processed: " + &input } 

注意，这里的std::string在C++中是指std::string类型，它通常是UTF-8编码的。如果你的C++代码确实需要UTF-16编码的字符串，你需要在Rust或C++端进行编码转换。

编码转换

如果你需要在Rust和C++之间传递UTF-16编码的字符串，你可以：

• 在Rust中转换：使用Rust的std::os::raw::c_ushort（或类似的）数组来表示UTF-16字符串，并在Rust端进行转换。
• 在C++中转换：在C++端接收UTF-8字符串（通过std::string），然后使用C++的库（如ICU）将其转换为UTF-16。

然而，在大多数情况下，由于UTF-8的普遍性和兼容性，推荐在Rust和C++之间传递UTF-8编码的字符串。这样可以避免不必要的编码转换开销，并简化代码。

结论

在C++使用cxx调用Rust函数时，字符串的传递通常是基于UTF-8编码的，通过std::string（在C++中）和String（在Rust中）来实现。如果你需要处理其他编码（如UTF-16），你可能需要在Rust或C++端进行额外的编码转换。

示例

在上述例子中，我们假设Rust端已经定义了一个可以通过cxx调用的函数call_rust_function，该函数接收一个String（在Rust中实际上是UTF-8编码的字符串）并返回一个String。现在，我们需要编写C++端的代码来调用这个函数。

首先，你需要确保已经通过cxx的Rust桥接生成了C++的头文件（比如rust_module.h），这个头文件包含了必要的C++声明来与Rust代码交互。

然后，在C++中，你可以这样编写代码来调用Rust函数：

#include "rust_module.h" // 假设这是cxx生成的C++头文件 #include <iostream> #include <string>  int main() {     // 创建一个C++的std::string对象，它是UTF-8编码的     std::string input = "Hello from C++";      // 调用Rust函数     std::string output = ffi::call_rust_function(input);      // 输出Rust函数返回的结果     std::cout << "Output from Rust: " << output << std::endl;      return 0; } 

注意几个关键点：

1. 包含头文件：确保包含了cxx生成的C++头文件（在这个例子中是rust_module.h），它包含了Rust函数在C++中的声明。

2. 调用Rust函数：使用ffi::命名空间（这取决于你在cxx::bridge中如何声明C++端的命名空间）来调用Rust函数。传递给它一个std::string对象作为参数，并接收一个std::string对象作为返回值。

3. 处理返回值：Rust函数返回的字符串（在C++中以std::string的形式）可以直接在C++中使用，比如打印到控制台。

4. 编译和链接：确保你的构建系统（比如CMake、Makefile或者Cargo的build.rs脚本）能够找到Rust编译的库，并将其链接到你的C++程序中。

5. 注意命名空间和命名空间别名：在cxx::bridge中，你可以自定义C++端的命名空间，以及Rust和C++之间的类型别名。在C++代码中，你需要使用这些自定义的命名空间或别名来引用Rust函数和类型。

6. UTF-8编码：在这个例子中，我们假设Rust和C++都使用UTF-8编码的字符串。这是最常见的做法，因为UTF-8具有广泛的兼容性和灵活性。如果你的应用程序需要处理其他编码（如UTF-16），你可能需要在Rust或C++端进行额外的编码转换。然而，在这个特定的例子中，我们不需要这样做。