PHP プログラムで Rust 拡張機能を使用する方法、PHP プログラム Rust extension

PHPプログラムでRust拡張機能を使用する方法、PHPプログラムのRust拡張機能

CまたはPHPでのRust

私の基本的な開始点は、コンパイル可能な Rust コードをライブラリに書き込み、そのコード用の C ヘッダーファイルを書き込み、呼び出された PHP 用に C で拡張機能を作成することです。簡単ではありませんが、楽しいです。

Rust FFI (外部関数インターフェース)

私が最初にやったことは、Rust を C に接続する Rust の外部関数インターフェイスを試してみることでした。私はかつて、単一の宣言 (文字列とも呼ばれる C 文字へのポインター) を持つ単純なメソッド (hello_from_rust) を使用して柔軟なライブラリを作成しました。これは、入力後の「Hello from Rust」の出力です。

リーリー

C (またはその他!) から呼び出された Rust ライブラリから分割しました。次に何が起こるのかをわかりやすく説明します。

コンパイルすると、.a、libhello_from_rust.a というファイルが得られます。これは独自の依存関係をすべて含む静的ライブラリであり、C プログラムをコンパイルするときにリンクして、後続の処理を実行できるようにします。注: コンパイル後、次の出力が得られます:

リーリー

これは、この依存関係を使用しない場合に、Rust コンパイラーがリンクするように指示するものです。

CからRustを呼び出す

ライブラリを作成したので、それを C から呼び出し可能にするために 2 つのことを行う必要があります。まず、C ヘッダーファイル hello_from_rust.h を作成する必要があります。次に、コンパイル時にリンクします。

以下はヘッダーファイルです:

リーリー

これはかなり基本的なヘッダーファイルであり、単純な関数の署名/定義を提供するだけです。次に、C プログラムを作成して使用する必要があります。

リーリー

次のコードを実行してコンパイルします:

リーリー

最後の -lSystem -lpthread -lc -lm は、Rust コンパイラが Rust ライブラリをコンパイルするときにそれらを提供できるように、これらの「ネイティブアンティーク」にリンクしないように gcc に指示することに注意してください。

次のコードを実行すると、バイナリファイルを取得できます:

リーリー

美しい！ C から Rust ライブラリを呼び出したところです。次に、Rust ライブラリがどのように PHP 拡張機能に組み込まれるかを理解する必要があります。

phpからcを呼び出す

この部分を理解するのに時間がかかりました。このドキュメントは、php 拡張機能に関してはこの世で最高のものではありません。最良の部分は、php ソースが、必要な定型コードのほとんどを生成するスクリプト ext_skel (主に「拡張スケルトン」の略) をバンドルして得られることです。引用符で囲まれていない php ソースをダウンロードし、コードを php ディレクトリに書き込んで実行することで開始できます:

リーリー

これにより、php 拡張機能の作成に必要な基本的なスケルトンが生成されます。次に、拡張機能をローカルに保持したい場所にフォルダーを移動します。そして

を移動してください

同じディレクトリに入ります。したがって、次のようなディレクトリを確認する必要があります:

リーリー

1つのディレクトリ、11のファイル

これらのファイルについては、上記の php ドキュメントで詳しく説明しています。拡張ファイルを作成します。まず config.m4 を編集します。

説明は省略しますが、私の結果は次のとおりです:

リーリー

私が理解しているように、これらは基本的なマクロコマンドです。しかし、これらのマクロに関するドキュメントは非常に貧弱です (たとえば、Google で「PHP_ADD_LIBRARY_WITH_PATH」を検索しても、PHP チームによって作成された結果は表示されません)。この PHP_ADD_LIBRARY_PATH マクロは、誰かが PHP 拡張機能の静的ライブラリのリンクについて話していた前のスレッドで見つけました。コメント内の他の推奨マクロは、ext_skel を実行した後に生成されました。

構成のセットアップが完了したので、実際に PHP スクリプトからライブラリを呼び出す必要があります。これを行うには、自動生成されたファイル hello_from_rust.c を変更する必要があります。まず、hello_from_rust.h ヘッダーファイルを include コマンドに追加します。次に、confirm_hello_from_rust_compiled の定義メソッドを変更する必要があります。

リーリー

注: hello_from_rust("Jared (fromPHP!!)!"); を追加しました。

ここで、拡張機能を構築してみましょう:
リーリー

これで完了です。メタ構成を生成し、生成された構成コマンドを実行して、拡張機能をインストールします。ユーザーがインストールディレクトリの php 拡張機能を所有していなかったため、インストール時に自分で sudo を使用する必要がありました。

これで、実行できるようになりました。

リーリー

悪くありません。php は c 拡張機能を入力し、アプリケーションメソッドリストを確認してそれを呼び出しました。次に、c 拡張機能が Rust ライブラリに入り、文字列の出力を開始します。それは楽しいですね！しかし...その間違った結末はどうなったのでしょうか？

前述したように、ここでは Rust 関連の println! マクロが使用されていますが、それ以上のデバッグは行いませんでした。これを Rust ライブラリから削除し、char* 置換を返すと、セグメンテーション違反は解消されます。

这里是 Rust 的代码：
复制代码代码如下:
#![crate_type = "staticlib"]

#![feature(libc)]
extern crate libc;
use std::ffi::{CStr, CString};

#[no_mangle]
pub extern "C" fn hello_from_rust(name: *const libc::c_char) -> *const libc::c_char {
    let buf_name = unsafe { CStr::from_ptr(name).to_bytes() };
    let str_name = String::from_utf8(buf_name.to_vec()).unwrap();
    let c_name   = format!("Hello from Rust, {}", str_name);

    CString::new(c_name).unwrap().as_ptr()
}

并变更 C 头文件：

#ifndef __HELLO
#define __HELLO
 
const char * hello_from_rust(const char *name);
 
#endif

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还要变更 C 扩展文件：

PHP_FUNCTION(confirm_hello_from_rust_compiled)
{
 char *arg = NULL;
 int arg_len, len;
 char *strg;
 
 if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "s", &arg, &arg_len) == FAILURE) {
  return;
 }
 
 char *str;
 str = hello_from_rust("Jared (from PHP!!)!");
 printf("%s\n", str);
 
 len = spprintf(&strg, 0, "Congratulations! You have successfully modified ext/%.78s/config.m4. Module %.78s is now compiled into PHP.", "hello_from_rust", arg);
 RETURN_STRINGL(strg, len, 0);
}

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无用的微基准

那么为什么你还要这样做？我还真的没有在现实世界里使用过这个。但是我真的认为斐波那契序列算法就是一个好的例子来说明一个PHP拓展如何很基本。通常是直截了当（在Ruby中）：

def fib(at) do
 if (at == 1 || at == 0)
  return at
 else
  return fib(at - 1) + fib(at - 2)
 end
end

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而且可以通过不使用递归来改善这不好的性能：

def fib(at) do
 if (at == 1 || at == 0)
  return at
 elsif (val = @cache[at]).present&#63;
  return val 
 end
 
 total = 1
 parent = 1
 gp  = 1
 
 (1..at).each do |i|
  total = parent + gp
  gp  = parent
  parent = total
 end
 
 return total
end

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那么我们围绕它来写两个例子，一个在PHP中，一个在Rust中。看看哪个更快。下面是PHP版：

def fib(at) do
 if (at == 1 || at == 0)
  return at
 elsif (val = @cache[at]).present&#63;
  return val 
 end
 
 total = 1
 parent = 1
 gp  = 1
 
 (1..at).each do |i|
  total = parent + gp
  gp  = parent
  parent = total
 end
 
 return total
end

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这是它的运行结果：

$ time php php_fib.php
 
real 0m2.046s
user 0m1.823s
sys 0m0.207s

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现在我们来做Rust版。下面是库资源：
复制代码代码如下:
#![crate_type = "staticlib"]

fn fib(at: usize) -> usize {
if at == 0 {
return 0;
} else if at == 1 {
return 1;
}

let mut total = 1;
let mut parent = 1;
let mut gp = 0;
for _ in 1 .. at {
total = parent + gp;
gp = parent;
parent = total;
}

return total;
}

#[no_mangle]
pub extern "C" fn rust_fib(at: usize) -> usize {
fib(at)
}

注意，我编译的库rustc - O rust_lib.rs使编译器优化（因为我们是这里的标准）。这里是C扩展源（相关摘录）：

PHP_FUNCTION(confirm_rust_fib_compiled)
{
 long number;
 
 if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "l", &number) == FAILURE) {
  return;
 }
 
 RETURN_LONG(rust_fib(number));
}

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运行ＰＨＰ脚本：

<&#63;php
$br = (php_sapi_name() == "cli")&#63; "":"<br>";
 
if(!extension_loaded('rust_fib')) {
 dl('rust_fib.' . PHP_SHLIB_SUFFIX);
}
 
for ($i = 0; $i < 100000; $i ++) {
 confirm_rust_fib_compiled(92);
}
&#63;>

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这就是它的运行结果：

$ time php rust_fib.php
 
real 0m0.586s
user 0m0.342s
sys 0m0.221s

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你可以看见它比前者快了三倍！完美的Rust微基准！

PHP プログラムで Rust 拡張機能を使用する方法、PHP プログラム Rust extension_PHP チュートリアル

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