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Android Rust 模式

本页包含有关Android Logging的信息,提供Rust AIDL 示例,告诉您如何从 C 调用 Rust ,并提供Rust/C++ Interop Using CXX的说明。

安卓日志

以下示例显示了如何将消息记录到logcat (设备上)或stdout (主机上)。

在您的Android.bp模块中,添加libloggerliblog_rust作为依赖项:

rust_binary {
    name: "logging_test",
    srcs: ["src/main.rs"],
    rustlibs: [
        "liblogger",
        "liblog_rust",
    ],
}

接下来,在您的 Rust 源代码中添加以下代码:

use log::{debug, error, Level};

fn main() {
    let init_success = logger::init(
        logger::Config::default()
            .with_tag_on_device("mytag")
            .with_min_level(Level::Trace),
    );
    debug!("This is a debug message.");
    error!("Something went wrong!");
}

也就是说,添加上面显示的两个依赖项( libloggerliblog_rust ),调用一次init方法(如果需要,可以多次调用它),并使用提供的宏记录消息。有关可能的配置选项列表,请参阅logger crate

logger crate 提供了一个 API 来定义你想要记录的内容。根据代码是在设备上运行还是在主机上运行(例如主机端测试的一部分),使用android_loggerenv_logger记录消息。

Rust AIDL 示例

本节提供了一个 Hello World 风格的示例,将 AIDL 与 Rust 结合使用。

使用 Android 开发人员指南AIDL 概述部分作为起点,在IRemoteService.aidl文件中创建external/rust/binder_example/aidl/com/example/android/IRemoteService.aidl并包含以下内容:

// IRemoteService.aidl
package com.example.android;

// Declare any non-default types here with import statements

/** Example service interface */
interface IRemoteService {
    /** Request the process ID of this service, to do evil things with it. */
    int getPid();

    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
}

然后,在external/rust/binder_example/aidl/Android.bp文件中,定义aidl_interface模块。您必须显式启用Rust 后端,因为默认情况下未启用它。

aidl_interface {
    name: "com.example.android.remoteservice",
    srcs: [ "aidl/com/example/android/*.aidl", ],
    unstable: true, // Add during development until the interface is stabilized.
    backend: {
        rust: {
            // By default, the Rust backend is not enabled
            enabled: true,
        },
    },
}

AIDL 后端是一个 Rust 源代码生成器,因此它像其他 Rust 源代码生成器一样运行并生成一个 Rust 库。生成的 Rust 库模块可以被其他 Rust 模块用作依赖项。作为使用生成库作为依赖项的示例, rust_library可以在external/rust/binder_example/Android.bp中定义如下:

rust_library {
    name: "libmyservice",
    srcs: ["src/lib.rs"],
    crate_name: "myservice",
    rustlibs: [
        "com.example.android.remoteservice-rust",
        "libbinder_rs",
    ],
}

请注意, rustlibs中使用的 AIDL 生成库的模块名称格式是aidl_interface模块名称后跟-rust ;在这种情况下, com.example.android.remoteservice-rust

然后可以在src/lib.rs中引用 AIDL 接口,如下所示:

// Note carefully the AIDL crates structure:
// * the AIDL module name: "com_example_android_remoteservice"
// * next "::aidl"
// * next the AIDL package name "::com::example::android"
// * the interface: "::IRemoteService"
// * finally, the 'BnRemoteService' and 'IRemoteService' submodules

//! This module implements the IRemoteService AIDL interface
use com_example_android_remoteservice::aidl::com::example::android::{
  IRemoteService::{BnRemoteService, IRemoteService}
};
use com_example_android_remoteservice::binder::{
    BinderFeatures, Interface, Result as BinderResult, Strong,
};

/// This struct is defined to implement IRemoteService AIDL interface.
pub struct MyService;

impl Interface for MyService {}

impl IRemoteService for MyService {
    fn getPid(&self) -> BinderResult<i32> {
        Ok(42)
    }

    fn basicTypes(&self, _: i32, _: i64, _: bool, _: f32, _: f64, _: &str) -> BinderResult<()> {
        // Do something interesting...
        Ok(())
    }
}

最后,在 Rust 二进制文件中启动服务,如下所示:

use myservice::MyService;

fn main() {
    // [...]
    let my_service = MyService;
    let my_service_binder = BnRemoteService::new_binder(
        my_service,
        BinderFeatures::default(),
    );
    binder::add_service("myservice", my_service_binder).expect("Failed to register service?");
    // Does not return - spawn or perform any work you mean to do before this call.
    binder::ProcessState::join_thread_pool()
}

从 C 调用 Rust

这个例子展示了如何从 C 中调用 Rust。

示例 Rust 库

external/rust/simple_printer/libsimple_printer.rs中定义libsimple_printer文件如下:

//! A simple hello world example that can be called from C

#[no_mangle]
/// Print "Hello Rust!"
pub extern fn print_c_hello_rust() {
    println!("Hello Rust!");
}

Rust 库必须定义依赖 C 模块可以拉入的头文件,因此定义external/rust/simple_printer/simple_printer.h头文件如下:

#ifndef SIMPLE_PRINTER_H
#define SIMPLE_PRINTER_H

void print_c_hello_rust();


#endif

定义external/rust/simple_printer/Android.bp ,如下所示:

rust_ffi {
    name: "libsimple_c_printer",
    crate_name: "simple_c_printer",
    srcs: ["libsimple_c_printer.rs"],

    // Define include_dirs so cc_binary knows where the headers are.
    include_dirs: ["."],
}

示例 C 二进制文件

定义external/rust/c_hello_rust/main.c如下:

#include "simple_printer.h"

int main() {
  print_c_hello_rust();
  return 0;
}

定义external/rust/c_hello_rust/Android.bp如下:

cc_binary {
    name: "c_hello_rust",
    srcs: ["main.c"],
    shared_libs: ["libsimple_c_printer"],
}

最后,通过调用m c_hello_rust构建。

Rust–Java 互操作

jni crate 通过 Java Native Interface (JNI) 提供 Rust 与 Java 的互操作性。它为 Rust 定义了必要的类型定义,以生成直接插入 Java 的 JNI( JNIEnvJClassJString等)的 Rust cdylib库。与通过cxx执行代码生成的 C++ 绑定不同,通过 JNI 的 Java 互操作性在构建期间不需要代码生成步骤。因此它不需要特殊的构建系统支持。 Java 代码像任何其他本地库一样加载 Rust 提供的cdylib

用法

jni crate 文档中介绍了 Rust 和 Java 代码中的用法。请按照那里提供的入门示例进行操作。编写src/lib.rs后,返回此页面了解如何使用 Android 的构建系统构建库。

构建定义

Java 要求将 Rust 库作为cdylib提供,以便可以动态加载。 Soong 中的 Rust 库定义如下:

rust_ffi_shared {
    name: "libhello_jni",
    crate_name: "hello_jni",
    srcs: ["src/lib.rs"],

    // The jni crate is required
    rustlibs: ["libjni"],
}

Java 库将 Rust 库列为required的依赖项;这确保它与 Java 库一起安装到设备上,即使它不是构建时依赖项:

java_library {
        name: "libhelloworld",
        [...]
        required: ["libhellorust"]
        [...]
}

或者,如果您必须在AndroidManifest.xml文件中包含 Rust 库,请将该库添加到uses_libs ,如下所示:

java_library {
        name: "libhelloworld",
        [...]
        uses_libs: ["libhellorust"]
        [...]
}

使用 CXX 的 Rust–C++ 互操作

CXX crate 在 Rust 和 C++ 子集之间提供安全的 FFI。 CXX 文档给出了它一般如何工作的很好的例子。以下示例展示了如何在 Android 中使用它。

要让 CXX 生成 Rust 调用的 C++ 代码,定义一个genrule来调用 CXX 和一个cc_library_static将它捆绑到一个库中。如果您计划让 C++ 调用 Rust 代码,或使用 C++ 和 Rust 之间共享的类型,请定义第二个 genrule(以生成包含 Rust 绑定的 C++ 标头)。

cc_library_static {
    name: "libcxx_test_cpp",
    srcs: ["cxx_test.cpp"],
    generated_headers: [
        "cxx-bridge-header",
        "libcxx_test_bridge_header"
    ],
    generated_sources: ["libcxx_test_bridge_code"],
}

genrule {
    name: "libcxx_test_bridge_code",
    tools: ["cxxbridge"],
    cmd: "$(location cxxbridge) $(in) >> $(out)",
    srcs: ["lib.rs"],
    out: ["libcxx_test_cxx_generated.cc"],
}

// This defines a second genrule to generate a C++ header.
// * The generated header contains the C++ bindings to the Rust exported
// * functions in lib.rs.

genrule {
    name: "libcxx_test_bridge_header",
    tools: ["cxxbridge"],
    cmd: "$(location cxxbridge) $(in) --header >> $(out)",
    srcs: ["lib.rs"],
    out: ["lib.rs.h"],
}

然后将其链接到 Rust 库或可执行文件:

rust_binary {
    name: "cxx_test",
    srcs: ["lib.rs"],
    rustlibs: ["libcxx"],
    static_libs: ["libcxx_test_cpp"],
}

.cpp.hpp文件中,根据需要使用CXX 包装器类型定义 C++ 函数。例如, cxx_test.hpp定义包含以下内容:

#pragma once

#include "rust/cxx.h"

int greet(rust::Str greetee);

cxx_test.cpp包含

#include "cxx_test.hpp"
#include "lib.rs.h"

#include <iostream>

int greet(rust::Str greetee) {
  std::cout << "Hello, " << greetee << std::endl;
  return get_num();
}

要在 Rust 中使用它,请在lib.rs中定义一个 CXX 桥,如下所示:

#[cxx::bridge]
mod ffi {
    unsafe extern "C++" {
        include!("cxx_test.hpp");
        fn greet(greetee: &str) -> i32;
    }
    extern "Rust" {
        fn get_num() -> i32;
    }
}

fn main() {
    let result = ffi::greet("world");
    println!("C++ returned {}", result);
}

fn get_num() -> i32 {
    return 42;
}