FFI래퍼
Rust has great support for calling functions through a foreign function interface (FFI). We will use this to build a safe wrapper for the libc
functions you would use from C to read the names of files in a directory.
아래 리눅스 메뉴얼 문서들을 참조하시기 바랍니다:
아마 std::ffi
모듈을 참조할 필요가 있을 것입니다. 거기에는 이번 예제를 수행하는데 필요한 다양한 종류의 문자열 타입들이 소개되어 있습니다:
타입 | 인코딩 | 사용 |
---|---|---|
str 과 String | UTF-8 | 러스트에서의 문자열 처리 |
CStr 과 CString | 널(NUL)로 끝남 | C함수와 연동하기 |
OsStr 와 OsString | OS가 정의함 | OS와 연동하기 위한 문자열 |
이 타입들 간의 변환은 다음과 같습니다:
&str
에서CString
으로의 변환: 맨 마지막의\0
문자를 저장하기 위한 공간을 할당해야 합니다,CString
에서*const i8
로의 변환: C함수를 호출하기 위해서는 포인터가 필요합니다,*const i8
에서&CStr
로의 변환: 주어진 바이트 시퀀스가\0
로 끝나는지 확인하고 싶은 경우,&CStr
to&[u8]
: a slice of bytes is the universal interface for "some unknown data",&[u8]
에서&OsStr
로의 변환:&OsStr
는OsString
으로 가기 위한 중간 단계 입니다.OsStrExt
를 사용해서OsStr
를 생성하세요,&OsStr
에서OsString
으로의 변환:&OsStr
이 가리키고 있는 데이터를 복사함으로써, 이 데이터를 리턴하고,readdir
함수를 호출할 때 사용할 수 있게 해 줍니다.
Nomicon에 FFI와 관련한 아주 유용한 챕터가 있습니다.
아래 코드를 https://play.rust-lang.org/에 복사하고 빠진 함수와 메서드를 채워봅니다:
// TODO: 구현이 완료되면 이를 삭제합니다. #![allow(unused_imports, unused_variables, dead_code)] mod ffi { use std::os::raw::{c_char, c_int}; #[cfg(not(target_os = "매크로"))] use std::os::raw::{c_long, c_uchar, c_ulong, c_ushort}; // 불투명 타입입니다. https://doc.rust-lang.org/nomicon/ffi.html을 참고하세요. #[repr(C)] pub struct DIR { _data: [u8; 0], _marker: core::marker::PhantomData<(*mut u8, core::marker::PhantomPinned)>, } // readdir(3)의 Linux man 페이지에 따른 레이아웃입니다. // 여기서 ino_t 및 off_t는 // /usr/include/x86_64-linux-gnu/{sys/types.h, bits/typesizes.h}의 정의에 따라 확인됩니다. #[cfg(not(target_os = "매크로"))] #[repr(C)] pub struct dirent { pub d_ino: c_ulong, pub d_off: c_long, pub d_reclen: c_ushort, pub d_type: c_uchar, pub d_name: [c_char; 256], } // dir(5)의 macOS man 페이지에 따른 레이아웃입니다. #[cfg(all(target_os = "매크로"))] #[repr(C)] pub struct dirent { pub d_fileno: u64, pub d_seekoff: u64, pub d_reclen: u16, pub d_namlen: u16, pub d_type: u8, pub d_name: [c_char; 1024], } extern "C" { pub fn opendir(s: *const c_char) -> *mut DIR; #[cfg(not(all(target_os = "매크로", target_arch = "x86_64")))] pub fn readdir(s: *mut DIR) -> *const dirent; // https://github.com/rust-lang/libc/issues/414 및 // stat(2)에 관한 macOS man 페이지의 _DARWIN_FEATURE_64_BIT_INODE 섹션을 참고하세요. // // ' 이 업데이트가 제공되기 전에 존재했던 플랫폼은' // Intel 및 PowerPC의 macOS (iOS/wearOS 등이 아님)를 의미합니다. #[cfg(all(target_os = "매크로", target_arch = "x86_64"))] #[link_name = "readdir$INODE64"] pub fn readdir(s: *mut DIR) -> *const dirent; pub fn closedir(s: *mut DIR) -> c_int; } } use std::ffi::{CStr, CString, OsStr, OsString}; use std::os::unix::ffi::OsStrExt; #[derive(Debug)] struct DirectoryIterator { path: CString, dir: *mut ffi::DIR, } impl DirectoryIterator { fn new(path: &str) -> Result<DirectoryIterator, String> { // opendir을 호출하고 제대로 작동하면 Ok 값을 반환하고 // 그렇지 않으면 메시지와 함께 Err을 반환합니다. unimplemented!() } } impl Iterator for DirectoryIterator { type Item = OsString; fn next(&mut self) -> Option<OsString> { // NULL 포인터를 다시 가져올 때까지 readdir을 계속 호출합니다. unimplemented!() } } impl Drop for DirectoryIterator { fn drop(&mut self) { // 필요에 따라 closedir을 호출합니다. unimplemented!() } } fn main() -> Result<(), String> { let iter = DirectoryIterator::new(".")?; println!("파일: {:#?}", iter.collect::<Vec<_>>()); Ok(()) }