Linux中Rust与Python的互操作性

在Linux环境中，Rust和Python可以通过多种方式实现互操作性。以下是一些常见的方法：

1. 使用ctypes

ctypes是Python的一个外部函数库，可以用来调用动态链接库（DLL）或共享对象（SO）中的函数。Rust可以编译成C兼容的共享库，然后通过ctypes在Python中调用。

Rust端

// lib.rs
#[no_mangle]
pub extern "C" fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

编译Rust代码为共享库：

cargo build --release

生成的共享库通常位于target/release/libyour_crate_name.so。

Python端

import ctypes

# 加载共享库
lib = ctypes.CDLL('./target/release/libyour_crate_name.so')

# 定义函数原型
lib.add.argtypes = (ctypes.c_int, ctypes.c_int)
lib.add.restype = ctypes.c_int

# 调用函数
result = lib.add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

2. 使用cffi

cffi是另一个Python库，用于调用C代码。它比ctypes更灵活，支持更多的C特性。

Rust端

与上面相同，编译Rust代码为共享库。

Python端

from cffi import FFI

ffi = FFI()

# 定义C函数原型
ffi.cdef("int add(int a, int b);")

# 加载共享库
lib = ffi.dlopen('./target/release/libyour_crate_name.so')

# 调用函数
result = lib.add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

3. 使用pyo3

pyo3是一个Rust库，用于创建Python模块。它允许你在Rust中直接编写Python扩展模块。

Rust端

// lib.rs
use pyo3::prelude::*;
use pyo3::wrap_pyfunction;

#[pyfunction]
fn add(a: i32, b: i32) -> PyResult<i32> {
    Ok(a + b)
}

#[pymodule]
fn your_crate_name(py: Python, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
    m.add_function(wrap_pyfunction!(add, m)?)?;
    Ok(())
}

编译Rust代码为Python模块：

cargo build --release

生成的Python模块通常位于target/release/your_crate_name.so。

Python端

import your_crate_name

result = your_crate_name.add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

4. 使用rust-cpython

rust-cpython是另一个Rust库，用于创建Python扩展模块。它提供了类似于pyo3的功能，但有一些不同的API。

Rust端

与上面相同，编译Rust代码为Python模块。

Python端

与上面相同。

总结

选择哪种方法取决于你的具体需求和偏好。ctypes和cffi更适合在Python中调用Rust编写的C兼容函数，而pyo3和rust-cpython则更适合在Rust中直接编写Python扩展模块。