从Rust调用动态链接的Haskell代码

Question

我正在尝试使用一些Haskell代码编译一些Rust代码.我有一个测试系统设置了一个文件,Fibonacci.hs其中一个函数在Haskell中计算斐波纳契数,并fibonacci_hs通过Haskell的FFI 导出函数(如下所示:https://github.com/nh2/haskell-from-python,尽管我将在底部复制并粘贴,并且wrapper.c已经定义了要导出的函数,以便初始化和退出Haskell的RTS.

代码如下所示:

{- Fibonacci.hs -}
{-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}

module Fibonacci where

import Foreign.C.Types

fibonacci :: Int -> Int
fibonacci n = fibs !! n
    where fibs = 0 : 1 : zipWith (+) fibs (tail fibs)

fibonacci_hs :: CInt -> CInt
fibonacci_hs = fromIntegral . fibonacci . fromIntegral

foreign export ccall fibonacci_hs :: CInt -> CInt

---

// wrapper.c

#include <stdlib.h>
#include "HsFFI.h"

void
example_init (void)
{
  hs_init (NULL, NULL);
}

void
example_exit (void)
{
  hs_exit ();
}

我通过以下方式编译:

ghc -c -dynamic -fPIC Fibonacci.hs

ghc -c -dynamic -fPIC wrapper.c

我通过以下方式将对象链接到共享/动态库(更多关于此内容):

ghc -o libfibonacci.so -shared -dynamic -fPIC Fibonacci.o wrapper.o -lHSrts

在从链接存储库运行Python示例代码时,它在我的Mac上运行得很好,但我无法将其与Rust链接.

在Rust中,我的代码看起来像这样:

//main.rs
#[link(name = "fibonacci")]
extern {
    fn fibonacci_hs (n : i32); // c_int = i32
    fn fib_init (); // start hs rts
    fn fib_exit (); // kill hs rts
}

fn main () {
    unsafe {
        fib_init();
        for i in 0..100 {
            println!("{:?}th fibonacci : {:?}", i, fibonacci_hs(i));
        }
        fib_exit();
    }
}

我编译rustc main.rs -L .(因为共享库文件是本地的).

我在Mac上生成的错误,在使用动态库(ghc -o libfibonacci.so -shared -static haskell/Fibonacci.o haskell/wrapper.o -lHSrts然后是'rustc main.rs -L.)编译时是在运行时:

dyld: Symbol not found: _ffi_call
  Referenced from: ./libfibonacci.so
  Expected in: flat namespace
 in ./libfibonacci.so
Trace/BPT trap: 5

在此先感谢您的帮助.

Answer 1

编译共享库时,看起来您还需要链接libffi:

ghc -o libfibonacci.dylib -shared -dynamic -fPIC \
  Fibonacci.hs wrapper.c -lHSrts -lffi

我通过进入我的GHC库目录(/usr/local/lib/ghc-7.10.1/rts)然后grepping符号来推断这个ffi_call:

$ grep -lRa ffi_call .
./include/ffi.h
./rts/libHSrts-ghc7.10.1.dylib
...

然后我常常nm找到哪个库有它:

for i in *dylib; do
   if nm $i | grep -q 'T.*ffi_call'; then
       echo "== $i";
   fi;
done

然后我能够运行:

DYLD_LIBRARY_PATH='.' ./main

不幸的是,看起来你的代码不太正确,因为我只是获得了一堆空元组.你忘了在函数上有一个返回类型,然后你遇到了第46个左右的Fibbonacci对于a来说太大的问题u32.

此外,您应该使用libc包中的类型,并且u64在这里使用它可能是最安全的.

我已经使用Homebrew安装了GHC 7.10.1,但希望相同的模式可以在其他地方使用.

Answer 2

你提到两个不同的最终链接命令,

ghc -o libfibonacci.so -shared -dynamic -fPIC Fibonacci.o wrapper.o -lHSrts

和

ghc -o libfibonacci.so -shared -static haskell/Fibonacci.o haskell/wrapper.o -lHSrts

可能值得明确描述其中一些标志的含义.

• -shared 告诉ghc生成一个共享对象(而不是可执行文件).

• -dynamic 告诉ghc将输出链接到其Haskell依赖项的动态库版本(base,ghc-prim等)

• -static与之相反-dynamic,它告诉ghc链接Haskell依赖项的静态库版本.

• -lHSrts意味着链接(静态或共享)库libHSrts.但是在GHC中,只有静态库实际上有基本名称libHSrts(因此库文件名是libHSrts.a).共享库版本具有文件名libHSrts-ghc7.8.4.so(根据您的GHC版本进行调整).所以,-lHSrts真的意味着链接到RTS的静态库版本.

所以第二个命令是链接所有Haskell依赖项的静态版本,包括RTS.这可能适用于OS X,其中所有代码必须作为PIC生成,但它不适用于GHC的普通Linux二进制分发版,因为共享库必须是PIC代码,但GHC附带的静态Haskell库是非构建的-PIC(它们旨在链接到不可重定位的可执行文件).我不完全理解为什么GHC不够聪明,不能在-lffi这里添加自己,可能它并不真正期望这种选项的组合,因为它不适用于正常的Linux设置.

第一个命令是奇数,因为您是静态链接到RTS,但动态地对所有其他Haskell依赖项.如果您将-l选项中的库名称更改为-lHSrts-ghc7.8.4,那么事情将在Linux上正常工作,并且可能在其他任何地方(Windows除外).