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C 不再是一种编程语言( 二 )

编程语言


Aria曾断言解析C基本上是不可能的，但有人说其实有很多工具可以读取C头文件，比如rust-bindgen 。事实果真如此吗？其实不然 。

bindgen使用libclang来解析C和C++头文件 。要修改bindgen搜索libclang的方式，请参阅clang-sys文档 。关于bindgen如何使用libclang的更多细节，请参阅bindgen用户指南 。
任何花费大量时间试图快速解析C(++)头文件的人都会很快放弃，然后让一个C(++)编译器来做这件事 。请记住，有意义地解析C头文件不仅仅是解析：你还需要解决#includes、typedefs和macros的问题！所以现在不仅要实现所有相关功能，还要实现所有平台的头文件解析逻辑，并且还需要想方设法找到DEFINED！
就拿Swift来说，它在C互操作和资源方面拥有绝对优势，它是由苹果开发的一门编程语言，有效取代了Objective-C，成为在其平台上定义和使用系统API的主要语言 。在这样做的过程中，它比其他任何人都更进一步实现了ABI稳定性和设计概念 。
它也是Aria见过的最支持FFI的语言之一 。它可以本地导入（Objective-）C(++)头文件，并产生一个漂亮的本地Swift接口，其类型在边界自动 "桥接 "到它们的Swift对等项（由于类型具有相同的ABI，所以通常是透明的） 。
Swift也是由苹果公司中许多构建和维护Clang和LLVM的人开发 。这些人都是C及其衍生品方面的世界顶级专家 。Doug Gregor就是其中之一，他曾表达了对C FFI的看法：
C 不再是一种编程语言

文章插图
所有这些都是Swift内部使用Clang来处理 C(++) ABI的原因 。这样一来，我们就不会去追着Clang增加的每一个影响ABI的新属性 。
可以看出，即使是Swift也不想花时间解析C(++)头文件 。那么，如果你绝对不想让C编译器在编译时解析和解决头文件，你该怎么做呢？
你需要手工翻译！int64_t？ 还是写i64. long…？什么是long？
C 不再是一种编程语言

文章插图
C实际上没有ABI
好吧，这没有什么好惊讶的：C语言中的整数类型，为了 “可移植性”而被设计成摇摆不定的大小，实际上大小也是不稳定的 。我们可以认为CHAR_BIT很奇怪，但这也不能帮助我们了解long的大小和对齐方式 。
有人说每个平台都有标准化的调用约定和ABI，确实有，而且它们通常定义了C中关键原语的布局(并且有些不只是用C类型来定义调用约定，这里侧眼于AMD64 SysV) 。
还有一个棘手的问题：架构并没有定义ABI，操作系统也是 。我们必须在一个特定的目标三元组上全力以赴，比如 “x86_64-pc-windows-gnu”（不要和 "x86_64-pc-windows-msvc "混淆） 。经过测试，一共有176个三元组 。
> rustc --print target-listaarch64-apple-darwinaarch64-apple-IOSaarch64-apple-ios-macabiaarch64-apple-ios-simaarch64-apple-tvos...armv7-unknown-linux-musleabiarmv7-unknown-linux-musleabihfarmv7-unknown-linux-uclibceabihf...x86_64-uwp-windows-gnux86_64-uwp-windows-msvcx86_64-wrs-vxworks>_这实在是有太多ABI了，因为测试中甚至没有用到所有不同的调用约定，如stdcall vs fastcall或aapcs vs aapcs-vfp 。
但至少所有这些ABI和调用约定之类的东西，都可以一种方便使用的机器可读格式获得 。至少主流的C编译器在特定目标三元组的ABI上达成了一致! 当然有一些奇怪的jank C编译器，但Clang和GCC不是：
> abi-checker --tests ui128 --pairs clang_calls_gcc gcc_calls_clang...Test ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_0_perturbed_small passedTest ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_1_perturbed_small passedTest ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_2_perturbed_small passedTest ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_3_perturbed_small passedTest ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_0_perturbed_big failed!test 57 arg3 field 0 mismatchcaller: [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F]callee: [38, 39, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47]Test ui128::c::clang_calls_gcc::i128_val_in_1_perturbed_big failed!test 58 arg3 field 0 mismatchcaller: [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F]callee: [38, 39, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47]...392 passed, 60 failed, 0 completely failed, 8 skipped


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