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C# 调用Rust库方法 C#如何实现P/Invoke与Rust FFI交互

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2026-02-15 04:37:36

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来源于php中文网

原创

rust导出函数必须用extern "c"并加#[no_mangle],c# p/invoke需匹配callingconvention.cdecl、类型及内存管理规则,否则报entrypointnotfoundexception或崩溃。

c# 调用rust库方法 c#如何实现p/invoke与rust ffi交互

确认Rust导出函数必须用 extern "C" 且禁用mangling

Rust默认不生成C兼容符号,直接 pub fn 无法被C# P/Invoke识别。必须显式声明为C ABI,并用 #[no_mangle] 防止符号重命名。否则C#调用时会报 System.EntryPointNotFoundException

  • 在Rust中导出函数前加 extern "C" { ... } 块或直接写 extern "C" fn
  • 必须加 #[no_mangle],否则链接器看到的是类似 _ZN3foo3bar17habc123... 的符号
  • 避免返回Rust专有类型(如 StringVec&str),只用C基本类型或手动管理的裸指针
  • 如果需要返回字符串,推荐用 *const i8(即 const char*)并由C#负责 Marshal.PtrToStringAnsi 转换

C#端P/Invoke声明要严格匹配Rust函数签名

参数顺序、类型、调用约定(CallingConvention.Cdecl)三者必须与Rust侧完全一致,否则可能崩溃或读取垃圾内存。

  • 务必在 [DllImport] 中指定 CallingConvention = CallingConvention.Cdecl — Rust FFI默认用Cdecl,Windows上若省略会默认StdCall,导致栈不平衡
  • Rust的 i32 对应C#的 intu64 对应 ulongf64 对应 double
  • 传入字符串时,Rust侧接收 *const i8,C#用 string + [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)];传出字符串则Rust返回 *const i8,C#用 IntPtr 接收后手动转换
  • 结构体需用 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)],字段对齐按Rust中 #[repr(C)] 定义

处理内存生命周期:谁分配谁释放

Rust和C#各自管理内存,跨FFI传递堆内存必须明确所有权边界,否则必然出现use-after-free或内存泄漏。

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  • 如果Rust函数返回堆分配的字符串(如 Box::into_raw(...) 包装的 *const i8),必须配套提供一个 free_string(ptr: *mut u8) 函数供C#调用释放
  • C#不应尝试 Marshal.FreeHGlobal 释放Rust分配的内存 — 分配器不同(Rust用system allocator或jemalloc,.NET用自己的heap)
  • 简单场景下,优先让Rust函数把结果写入C#预分配的缓冲区(*mut i8 + len: usize),避免跨语言内存管理
  • 回调函数需用 Box::new(FnOnce) + Box::into_raw 传指针,再由Rust在适当时机调用并 Box::from_raw 恢复销毁

构建与加载DLL:平台与ABI对齐是硬门槛

生成的Rust动态库(.dll / .so / .dylib)必须与C#运行时目标平台完全一致,否则 DllNotFoundException 或直接拒绝加载。

  • Rust crate需设 crate-type = ["cdylib"](不是 rliblib
  • 编译目标必须匹配:C#项目是 x64,Rust就得用 cargo build --release --target x86_64-pc-windows-msvc(MSVC)或 x86_64-pc-windows-gnu(GNU),不能混用
  • Windows上若Rust用GNU工具链(MinGW),C#需确保运行时能找到 libgcclibstdc++;MSVC更稳妥
  • 将生成的 target\release\your_lib.dll 复制到C#输出目录(如 bin\Debug\net8.0\),或用 [DllImport("your_lib.dll", EntryPoint = "...")] 显式指定路径

C#调用Rust最常卡在符号找不到或一调就崩,核心就两条:Rust端是否真正导出了C ABI符号,C#端是否用对了调用约定和内存契约。这两处错一点,后面所有逻辑都白搭。

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