Window-rs——用 Rust 編寫 windows 原生程序

時下如果語言界要評選一個網紅的話，無疑會是 Rust。Rust 憑藉着自己出色的安全性和高效性被各大平臺所接納，Linux 內核，安卓底層開發，Windows 底層開發相繼都採納並給出了對應的藉口。微軟的 Windows 也是，最近發佈了 Rust for Windows v0.9。更新中包括全面的調用支持，Rust 可以直接原生調用任何 Windows API 可以極大的拓展 Rust 在 Windows 下的開發能力和範圍。本文我們通過實例來學習 Rust for Windows 。

概述

本次更新提供了很多新的特性和更新，根據官方的信息包括：

添加了對 Win32 和 COM API 的支持，統一了 Windows 板條箱。這些 Windows API 有新的項目 win32metadata 來添加。爲了方便和統一，項目名稱由 “Rust/WinRT” 更改爲“Rust for Windows”。

添加了幾個示例 ，演示瞭如何調用各種 Windows API（包括 Win32，COM 和 WinRT API）。

Windows 板條箱在 crates.io 發佈，現在支持 MIT 或 Apache 雙開源版權。

內置生成的 binding，無需再手動編寫。

Windows 支持在 Linux 上構建。

Win32 API 的許多改進和修復，例如對數組類型，各種字符串類型和更新的元數據的支持。

添加了對 COM 接口的更自然和慣用的支持，例如返回值，以及對涉及 C 樣式聯合和嵌套類型之類的其他 API 的支持。

縮短了構建時間並改善了錯誤處理。

保留原始的 API 大小寫，這會影響使用 Windows crate 的現有代碼。通過類似於 QueryInterface 的函數轉換爲通用函數，從而可以更安全，更方便地調用許多與 COM 相關的函數。

開發環境

Window 板條箱使用需要首先要在 Windows 下配置 Rust 開發環境，還在 Rust 環境的安裝也非常簡單傻瓜化。

安裝 rustup

首先從 Rust 官方 (rust-lang.org) 下載安裝包 rustup-init.exe（記得下載當前 Windows 對應的 32 位或者 64 位版本）。

然後直接執行安裝包，安裝程序爲自動配置好系統路徑，以後就可以直接在命令行下使用了，比如 cargo 包管理器。

安裝 C++ build tools

Windows 下的 rust 編譯還依賴 Microsoft C++ build tools 工具，不安裝，後面在編譯時，會報錯說 “link.exe” 無法找到。

需要從微軟 VS 下載出下載 vs_buildtools，選中 C++ 工具和 Windows SDK 組件並安裝。

安裝 VS Code 及其 Rust 插件

另外，爲了方便一般建議安裝 VS Code 及其 Rust 插件：

crates-io 國內源

配置 Rust 板條箱的國內源，由於官方 crates-io 國內下載太慢，甚至容易失敗，所以先配置國內源（比如 ustc）

在用戶目錄 C:\Users\CC.cargo 創建一個 config 文件，內容配置爲：

示例

首先，通過 cargo 創建一個新的 Rust 項目：

cargo new hello-chongchong

以上命令這將創建一個新目錄並 hello-chongchong 創建基本項目框架目錄和文件。

進入該目錄，並使用 --lib 命令嵌套創建依賴的庫項目:

cargo new --lib bindings

然後通過

code .

在 VS Code 打開該項目，截圖如下：

修改項目 Cargo.toml 文件中，添加以下依賴項，依賴項告訴 Cargo 現在它依賴於新創建的 win 庫。

[dependencies]
bindings = {path = " bindings"}

現在，在 win 文件夾下的 Cargo.toml 文件中，添加對 Windows 板條箱的依賴項，版本指定爲最新的 0.9.1。這樣就可以通過允許 Cargo 打包下載，構建和緩存 Windows 支持。

[dependencies]
windows = "0.9.1"
[build-dependencies]
windows = "0.9.1"

然後在 bindings 目錄下創建一個新的源文件 build.rs，並輸入一下源碼：

// build.rs
fn main() {
windows::build!(
Windows::Win32::WindowsAndMessaging::MessageBoxA
);
}

在代碼中，使用 windows::build 宏指定要使用的類型，可以再次列出需要使用的所 API，Windows 板條箱將直接元數據生成必要的綁定。

然後修改 win/src 目錄中爲以下代碼：

windows::include_bindings!();

這樣，就可以在主項目 main.rs 文件中，任意調用指定的 Windows API。此處我們創建一個 “Hello Chongchong!” 消息對話框。

use bindings::Windows::Win32::WindowsAndMessaging::{MessageBoxA, MESSAGEBOX_STYLE};
fn main() {
unsafe {
MessageBoxA(None, "Hello Chongchong!", "Message", MESSAGEBOX_STYLE::MB_OK);
}
}

注意，任何 Win32 函數和 COM 接口方法，都需要用 unsafe 方式調用。

然後通過 cargo build 編譯該項目，並通過 cargo run 會彈出一下對話框。

新版本的板條箱中再帶了幾個例子，可以在 windows-rs 項目倉庫的 examples 目錄。

總結

Rust for Windows 給 rust 在 Windows 開發應用帶來了福音，雖然一些 API 可能早就被廣泛地使用了，但是現在有了官方的支持，可以在文檔、示例和穩定性等各方面都有極大的改善。

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