在 FFI 中使用 ()（和其他零大小类型）

Question

在Rust中进行FFI时，()（或任何其他零大小类型）的等效物是什么？具体而言，当编写extern "C"函数时，我想知道作为函数参数的()的最合理等效物。

我的理解是，在C中，零大小类型无效，但是Rust似乎允许它们存在于extern "C"函数中，例如：

#[no_mangle]
pub extern "C" fn test_ffi(input: ()) -> () {
}

在这种情况下，返回()与在C#中声明一个void函数相同。然而，我不清楚在从C生成绑定时如何声明input参数。我的印象是ZSTs在C中不可表示，因此不应该是FFI安全的。nomicon似乎证实了这一点，它说：

为避免在FFI中使用()而导致警告，我们改用一个空数组([u8; 0])，它与空类型一样有效，但是FFI兼容。

这似乎意味着()不是FFI兼容的，但[u8; 0]是(即使我也希望它也是零大小)？

- randomPoison

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只是确认一下：在 C 中，零长度类型是无效的，因此您不能（也不应该）在 C FFI 情况下使用 Rust 的 ZST。 - Boiethios

Answer 1

在C语言中没有与()等效的东西。有些人可能会认为void是等效的，但实际上并不是这样。当然它们有相似之处，在大多数情况下它们是可以互换的，就像你所说的：pub extern "C" fn test_ffi() -> ()将被正确解释为void test_ffi(void)。（注：这里参数列表中的void表示该函数不接受任何参数，因此它不是一个空类型）。

你可以把void看作是“nothing”，但是()是什么呢？不，它是一个空元组，而void实际上只是“nothing”。

我认为在C语言中无法表示零大小类型，因此不应该在FFI中使用。

不，它们不能在C语言中表示：pub extern "C" fn test_ffi(input: (), foo: i32) -> ()在这里不清楚Rust编译器应该如何理解，因为void test_ffi(void, int32_t foo);在C语言中是无效的。 Nomicon使用一个空数组来使类型不透明。我不建议这样做，但对于这个特定的用例可能还可以。在C语言中，不透明类型本来就是有问题的。请注意，空数组在C语言中是非法的，因此它们只应该在Rust代码中使用。

我建议永远不要在任何FFI中使用任何零大小类型。

- Stargateur

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谢谢！确认 ZST 在 C FFI 中无效（除了 () 作为返回类型的特殊情况）是我主要想要的。 - randomPoison

Answer 2

在C/C++中，“void”有多重含义。它可以表示一个函数不带参数或者没有返回值，也可以是“void*”，指向某些数据但未说明该数据的类型。

对于前一种情况，对于那些没有返回值或不带参数的函数，只需在函数描述中省略它们即可。技术上讲，返回值为空的函数实际上返回“()”，但不需要显式地写出来。在这种情况下，“单元类型”与“void”具有相同的作用，即使单元是“某物”，而不是“无物”。

对于后一种情况，即“void*”，winapi-rs crate定义了一个空枚举c_void，然后使用mut *c_void或const *c_void作为参数和结构体的类型，这些结构体使用了void指针。

- locka