repr(C) 类型如何处理选项？

Question

我有这个 C 代码：

typedef void (*f_t)(int a);

struct Foo {
        f_t f;
};

extern void f(struct Foo *);

bindgen 生成以下 Rust 代码（我已经删除了不重要的细节）：

#[repr(C)]
#[derive(Copy, Clone)]
#[derive(Debug)]
pub struct Foo {
    pub f: ::std::option::Option<extern "C" fn(a: ::std::os::raw::c_int)>,
}

我不明白为什么Option 在这里。显然Rustenum和C指针在位级别上不是一回事，那么Rust编译器是如何处理的呢？

当我调用 C f 函数并将指针传递给 Rust 结构 Foo 时，编译器是否将 Foo_rust 转换为 Foo_C，然后只将指向 Foo_C 的指针传递给 f？

Answer 1

来自The Rust Programming Language chapter on FFI（强调我的）：

某些类型被定义为不为空。这包括引用（&T、&mut T）、框（Box<T>）和函数指针（extern "abi" fn()）。在与 C 接口时，经常使用可能为空的指针。作为一种特殊情况，一个包含两个变体的通用枚举，其中一个不包含数据，另一个包含单个字段，符合“可空指针优化”的条件。当使用其中一种不可为空的类型实例化此类枚举时，它表示为单个指针，而非数据变体表示为空指针。 所以Option<extern "C" fn(c_int) -> c_int> 是如何使用 C ABI 表示可空函数指针。

换一种说法：

显然，Rust 枚举和 C 指针在位级别上不是一回事

当Option 包含一组特定类型时，它们实际上是。

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另见：

• Can I use the "null pointer optimization" for my own non-pointer types?
• What is the overhead of Rust's Option type?
• How to check if function pointer passed from C is non-NULL