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极客学院团队出品 · 更新于 2018-06-19 14:01:25

不依赖 stdlib

默认情况下,std 会链接到每一个 Rust 的封装对象。在一些场景下,这并不是很理想的,在需要的情境下使用 #![no_std] 属性使得程序可以独立于 stdlib

// a minimal library
#![crate_type="lib"]
#![feature(no_std)]
#![no_std]

很显然,这种方式比仅仅使用库有更长的声明周期:一个是使用 #[no_std] 来开始程序的执行,控制程序开始指针可以有两种方式:使用 #[start] 属性或覆盖 C main 函数。

#[start] 标记的函数可以以C语言的方式来传递命令行参数:

#![feature(lang_items, start, no_std, libc)]
#![no_std]

// Pull in the system libc library for what crt0.o likely requires
extern crate libc;

// Entry point for this program
#[start]
fn start(_argc: isize, _argv: *const *const u8) -> isize {
0
}

// These functions and traits are used by the compiler, but not
// for a bare-bones hello world. These are normally
// provided by libstd.
#[lang = "stack_exhausted"] extern fn stack_exhausted() {}
#[lang = "eh_personality"] extern fn eh_personality() {}
#[lang = "panic_fmt"] fn panic_fmt() -> ! { loop {} }

为了覆盖插入式编辑器的 main 函数。一种方法是使用 #![no_main] 来关闭,然后使用正确 ABI 和名字来创建合适的标示,这些也需要覆盖编译器的名字。

`#![feature(no_std)]
#![no_std]
#![no_main]
#![feature(lang_items, start)]

extern crate libc;

#[no_mangle] // ensure that this symbol is called `main` in the output
pub extern fn main(argc: i32, argv: *const *const u8) -> i32 {
0
}

#[lang = "stack_exhausted"] extern fn stack_exhausted() {}
#[lang = "eh_personality"] extern fn eh_personality() {}
#[lang = "panic_fmt"] fn panic_fmt() -> ! { loop {} }`   

编译器目前已经制造了一些假定的符号,它们可以在可执行文件来调用。通常,这些函数是由标准库提供的,如果没有它的话,用户就必须定义自己的。

这三个函数中的第一个,stack_exhausted,被调用何时堆栈溢出。此函数关于如何被调用和它必须做什么存在一些约束和限制。但是,如果堆栈限制寄存器没有被维护,然后一个线程经常有个无限的堆栈且这个函数不会被触发。

这三个函数中的第三个函数,eh_personality,用于编译器的错误机制。这通常会被映射到 GCC 的个人函数(参照 libstd 的实现来获取更多的信息),不会触发错误的对象就被认为是该函数没有被调用。最后一个函数,panic_fmt,也是用于编译器的错误机制的。

使用 libcore

注意:核心库的结构是不稳定的,这里特别建议尽量在能使用标准库的情况下就使用标准库。

在上述技术的基础上,我们就可以运行一些简单的 Rust 代码。标准库可以提供一些更理想的函数,但是,必须在 Rust 代码中主动去建立。在某些情况下,标准库也不是很有效,那么,可以使用 libcore.

核心库具有较少的依赖性,并且比标准库还精简。此外,核心库为编写惯用且高效的 Rust 代码提供了很多必要的函数。

举个例子,下面是关于 C 中的两个向量进行点乘的程序,这里使用了惯用的 Rust 实践。

`#![feature(lang_items, start, no_std, core, libc)]
#![no_std]

extern crate core;

use core::prelude::*;

use core::mem;

#[no_mangle]
pub extern fn dot_product(a: *const u32, a_len: u32,
                      b: *const u32, b_len: u32) -> u32 {
use core::raw::Slice;

// Convert the provided arrays into Rust slices.
// The core::raw module guarantees that the Slice
// structure has the same memory layout as a &[T]
// slice.
//
// This is an unsafe operation because the compiler
// cannot tell the pointers are valid.
let (a_slice, b_slice): (&[u32], &[u32]) = unsafe {
    mem::transmute((
        Slice { data: a, len: a_len as usize },
        Slice { data: b, len: b_len as usize },
    ))
};

// Iterate over the slices, collecting the result
let mut ret = 0;
for (i, j) in a_slice.iter().zip(b_slice.iter()) {
    ret += (*i) * (*j);
}
return ret;
}

#[lang = "panic_fmt"]
extern fn panic_fmt(args: &core::fmt::Arguments,
                file: &str,
                line: u32) -> ! {
loop {}
}

#[lang = "stack_exhausted"] extern fn stack_exhausted() {}
#[lang = "eh_personality"] extern fn eh_personality() {}`

注意,这里有个与上例中不同的附加lang 项目,panic_fmt.它必须由 libcore 的使用者来ID来定义,因为,核心库声明了这个警告,但是并没有定义它。这里的 panic_fmt lang 项目 就是警告的对象定义。它必须满足应用不会退出的条件。

正如上例中看到的那样,核心库就是用于在多种独立于平台的应用场景下支持 Rust.未来的库,如liballoc、会在libcore的基础上添加更多的功能,使的可以应用于其他特定的平台,但不变的是仍然会比标准库更精简便携。

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