不使用标准库

no-stdlib.md
commit 893f42a83466cf02b6fd6d3c82d5419cdad47474

Rust 的标准库提供了很多有用的功能，不过它假设它的 host 系统的多种功能的支持：线程，网络，堆分配和其他功能。有些系统并没有这些功能，不过，Rust也能在这些系统上工作。为此，我们可以通过一个属性来告诉 Rust 我们不想使用标准库：#![no_std]。

注意：这个功能技术上是稳定的，不过有些附加条件。其一，你可以构建一个稳定的#![no_std]库，但二进制文件不行。关于没有标准库的库文件的细节，查看关于#![no_std]的章节。

很显然你并不一定需要标准库：可以使用#[no_std来构建一个可执行程序。

使用 libc

为了构建一个#[no_std]可执行程序，我们需要 libc 作为依赖。可以在Cargo.toml文件中指定：

  1. [dependencies]
  2. libc = { version = "0.2.14", default-features = false }

注意默认功能被禁用了。这是关键的一步————libc 的默认功能引用了标准库所以必须被禁用。

不用标准库编写可执行程序

有两种可能的控制入口点的方法：#[start]属性，或者用你自己的代码 override C main函数的默认 shim。

被标记为#[start]的函数传递的参数格式与 C 一致：

  1. #![feature(lang_items, core_intrinsics)]
  2. #![feature(start)]
  3. #![no_std]
  4. use core::intrinsics;
  6. // Pull in the system libc library for what crt0.o likely requires.
  7. extern crate libc;
  9. // Entry point for this program.
  10. #[start]
  11. fn start(_argc: isize, _argv: *const *const u8) -> isize {
  12.     0
  13. }
  15. // These functions are used by the compiler, but not
  16. // for a bare-bones hello world. These are normally
  17. // provided by libstd.
  18. #[lang = "eh_personality"]
  19. #[no_mangle]
  20. pub extern fn rust_eh_personality() {
  21. }
  23. // This function may be needed based on the compilation target.
  24. #[lang = "eh_unwind_resume"]
  25. #[no_mangle]
  26. pub extern fn rust_eh_unwind_resume() {
  27. }
  29. #[lang = "panic_fmt"]
  30. #[no_mangle]
  31. pub extern fn rust_begin_panic(_msg: core::fmt::Arguments,
  32.                                _file: &'static str,
  33.                                _line: u32) -> ! {
  34.     unsafe { intrinsics::abort() }
  35. }

要 override 编译器插入的main shim，你必须使用#![no_main]禁用它并通过正确的 ABI 和正确的名字来创建合适的函数，这也需要需要覆盖编译器的命名改编：

  1. #![feature(lang_items, core_intrinsics)]
  2. #![feature(start)]
  3. #![no_std]
  4. #![no_main]
  5. use core::intrinsics;
  7. // Pull in the system libc library for what crt0.o likely requires.
  8. extern crate libc;
  10. // Entry point for this program.
  11. #[no_mangle] // ensure that this symbol is called `main` in the output
  12. pub extern fn main(_argc: i32, _argv: *const *const u8) -> i32 {
  13.     0
  14. }
  16. // These functions are used by the compiler, but not
  17. // for a bare-bones hello world. These are normally
  18. // provided by libstd.
  19. #[lang = "eh_personality"]
  20. #[no_mangle]
  21. pub extern fn rust_eh_personality() {
  22. }
  24. // This function may be needed based on the compilation target.
  25. #[lang = "eh_unwind_resume"]
  26. #[no_mangle]
  27. pub extern fn rust_eh_unwind_resume() {
  28. }
  30. #[lang = "panic_fmt"]
  31. #[no_mangle]
  32. pub extern fn rust_begin_panic(_msg: core::fmt::Arguments,
  33.                                _file: &'static str,
  34.                                _line: u32) -> ! {
  35.     unsafe { intrinsics::abort() }
  36. }

关于 language items 的更多细节

目前编译器对能够被可执行文件调用的符号做了一些假设。正常情况下，这些函数是由标准库提供的，不过没有它你就必须定义你自己的了。这些符号被称为“language items”，并且他们每个都有一个内部的名称，和一个必须符合签名的实现。

这些函数中的第一个，eh_personality，被编译器的错误机制使用。它通常映射到 GCC 的特性函数上（查看libstd实现来获取更多信息），不过对于不会触发恐慌的包装箱可以确定这个函数不会被调用。language item 的名称是eh_personality。

第二个函数，rust_begin_panic，也被作为编译器的错误机制使用。当发生 panic 时，它控制显示在屏幕上的信息。虽然 language item 的名称是panic_fmt，但是符号的名称是rust_begin_panic。

第三个函数，rust_eh_unwind_resume，在target 选项中的custom_unwind_resume flag 被设置时也是必需的。它允许自定义在 landing pads 的最后的 resuming unwind 过程。language item 的名字是eh_unwind_resume。