从 Rust 调用动态链接的 Haskell 代码

Question

我正在尝试用一些 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 有一个函数，它计算 Haskell 中的斐波那契数，并通过 Haskell 的 FFI 将函数导出为 fibonacci_hs（如此处：https://github.com/nh2/haskell-from-python，虽然我将复制并粘贴到底部），并且在 wrapper.c 中定义了要导出的函数，这些函数将被调用以用于初始化和退出 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这些：

ghc -c -dynamic -fPIC Fibonacci.hs

ghc -c -dynamic -fPIC wrapper.c

我 link 通过以下方式将对象放入 shared/dynamic 库（稍后会详细介绍）：

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

运行来自 linked 存储库的 Python 示例代码，它在我的 mac 上运行得很好，但我无法将其发送到 link 生锈。

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();
    }
}

然后我用 rustc main.rs -L . 编译（因为共享库文件是本地的）。

我在 Mac 上生成的错误，当使用动态库编译时（ghc -o libfibonacci.so -shared -static haskell/Fibonacci.o haskell/wrapper.o -lHSrts 然后 'rustc main.rs -L . ）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

提前感谢您的帮助。

Answer 1

当您编译共享库时，看起来您还需要 link 反对 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) 推断出这一点，然后搜索符号 ffi_call:

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

然后我使用 nm 找到了哪个图书馆拥有它：

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

然后我可以运行使用：

DYLD_LIBRARY_PATH='.' ./main

不幸的是，您的代码似乎不太正确，因为我得到了一堆空元组。你忘了在函数上输入 return，然后你运行遇到了一个问题，即第 46 个左右的斐波那契数对于 u32.

来说太大了

此外，您应该使用 libc 包中的类型，在这里使用 u64 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

你提到了两个不同的最终 link 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 link 其 Haskell 依赖项（基础、ghc-prim 等）的动态库版本的输出
-static 与 -dynamic 相反，它告诉 ghc link 针对 Haskell 依赖项的静态库版本。
-lHSrts 表示 link 针对（静态或共享）库 libHSrts。但是在 GHC 中，只有静态库实际上具有基本名称 libHSrts（因此库文件名为 libHSrts.a）。共享库版本的文件名为 libHSrts-ghc7.8.4.so（根据您的 GHC 版本进行调整）。所以，-lHSrts 真正的意思是 link 对抗 RTS 的静态库版本。

所以第二个命令是 linking 针对所有 Haskell 依赖项的静态版本，包括 RTS。这可能适用于 OS X，其中所有代码都必须生成为 PIC，但它不适用于 GHC 的正常 Linux 二进制分发，因为共享库必须是 PIC 代码，但静态 Haskell GHC 附带的库是作为非 PIC 构建的（它们旨在 linked 到不可重定位的可执行文件中）。我不完全明白为什么 GHC 不够聪明，不能在这里添加 -lffi 本身，可能它并不真正期望这种选项组合，因为它不会在正常的 Linux 设置上工作。

第一个命令很奇怪，因为您是针对 RTS 静态 linking，但针对所有其他 Haskell 依赖项是动态的。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（除了 Windows）。

从 Rust 调用动态链接的 Haskell 代码

Calling dynamically linked Haskell code from Rust

macos

haskell

ffi

rust