9.5 封装 `abs(3)`

04-封装 abs(3) — Comprehensive Rust

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译文 · 基于 Comprehensive Rust

原文链接: https://google.github.io/comprehensive-rust/unsafe-deep-dive/ffi/abs.html

9.5 封装 `abs(3)`

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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
fn abs(x: i32) -> i32;

fn main() {
    let x = -42;
    let abs_x = abs(x);
    println!("{x}, {abs_x}");
}

在本幻灯片中，我们建立编写包装器的模式。
查找函数签名的外部定义；在 extern 块中编写匹配的 Rust 函数；确认需要维护哪些安全不变量；判断能否将该函数标记为 safe。
注意，这_目前_还不能工作。
添加 extern 块：
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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
unsafe extern "C" {
    fn abs(x: i32) -> i32;
}
说明：许多 POSIX 函数在 Rust 中可用，因为 Cargo 默认链接 C 标准库（libc），从而将其符号带入程序作用域。
在终端展示 man 3 abs，或打开网页。
说明我们的函数签名必须与其定义一致：int abs(int j);。
将代码块更新为使用 C 类型。
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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
use std::ffi::c_int;

unsafe extern "C" {
    fn abs(x: c_int) -> c_int;
}
讨论理由：使用 ffi::c_int 可提高代码的可移植性。标准库为目标平台编译时，平台可确定其宽度。按 C 标准，c_int 可能被定义为 i16，而非常见的 i32。
（可选）展示 c_int 文档，说明它是 i32 的类型别名。
尝试编译，触发 “error: extern blocks must be unsafe” 错误信息。
为块添加 unsafe 关键字：
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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
use std::ffi::c_int;

unsafe extern "C" {
    fn abs(x: c_int) -> c_int;
}
确认学员理解这一变更的意义：我们必须维护类型安全及其他安全前置条件。
重新编译。
为 abs 函数添加 safe 关键字：
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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
use std::ffi::c_int;

unsafe extern "C" {
    safe fn abs(x: c_int) -> c_int;
}
说明 safe fn 将 abs 标记为可在无 unsafe 块的情况下安全调用。
完整程序供参考：
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// Copyright 2026 Google LLC
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
use std::ffi::c_int;

unsafe extern "C" {
    safe fn abs(x: c_int) -> c_int;
}

fn main() {
    let x = -42;
    let abs_x = abs(x);
    println!("{x}, {abs_x}");
}

最后修改 August 11, 2026: 更新 (70a5af133)

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