Rust在Windows和Android开发中的应用

# Rust在Windows和Android开发中的应用 ## 1. Rust在Windows开发中的应用 ### 1.1 使用windows crate调用Windows API 在Rust中，可以使用`windows` crate调用任何Windows API，就像调用普通的Rust模块一样。为了使用`windows` crate，需要在`Cargo.toml`的`dependencies`部分添加它，并列出所需的功能。 ### 1.2 开发简单的计算器应用 以下是一个简单计算器应用的部分代码示例： ```rust if wp >= 0 && wp <= 9 { OP2 = OP2*10 + wp as i32; } else { if OP == 0 || OP == ID_BTN_C { OP = wp;} match OP { ID_BTN_PLUS => { OP1 = OP1 + OP2; } ID_BTN_MINUS => { OP1 = OP1 - OP2; } ID_BTN_MULTIPLY => { OP1 = OP1 * OP2; } ID_BTN_DIVIDE => { OP1 = OP1 / OP2; } _ => {} } match wp { ID_BTN_C => { OP1 = 0; } _ => { println!("{}", wp); } } SetWindowTextW(disp, &*OP1.to_string()); OP2 = 0; OP = wp; } LRESULT(0) } _ => DefWindowProcA(window, message, wparam, lparam), } ``` ### 1.3 Windows应用开发步骤 - **定义窗口类属性**：使用`WNDCLASSA`结构体定义窗口类属性，并使用`RegisterClassA`函数进行注册。 - **创建窗口**：使用`CreateWindowExA` API创建窗口，指定窗口类、标题、样式、初始位置和大小等。 - **捕获事件**：在回调函数`wndproc`中，通过`WM_COMMAND`事件捕获不同按钮的点击事件。 ### 1.4 相关问题与思考 - **什么是windows crate**：`windows` crate是一个用于在Rust中调用Windows API的工具，让开发者可以像使用普通Rust模块一样调用Windows API。 - **Windows应用开发步骤**：上述已详细列出，包括定义窗口类、创建窗口和捕获事件等。 - **扩展计算器应用**：可以考虑添加新的操作按钮，如`x^y`操作。 ### 1.5 常见属性表格 | 属性 | 描述 | | ---- | ---- | | name | 模块名称，必须唯一，默认作为输出文件名 | | stem | 直接控制输出文件名，未赋值时使用模块名作为默认文件名 | | srcs | 包含单个源文件，代表模块的入口点 | | crate_name | 通过`rustc --crate_name`标志设置crate名称 | | lints | 用于验证模块源的lint设置值，默认运行`rustc`和`clippy` linter | ### 1.6 开发流程mermaid流程图 ```mermaid graph LR A[添加windows crate到Cargo.toml] --> B[定义窗口类属性] B --> C[注册窗口类] C --> D[创建窗口] D --> E[捕获按钮点击事件] ``` ## 2. Rust在Android开发中的应用 ### 2.1 Rust在Android平台的背景 在Android开发中，底层组件通常使用C和C++等系统编程语言。然而，C和C++中的内存安全问题是导致Android高严重性安全漏洞的主要原因，约占70%。Rust提供了类似的底层控制和性能，同时增加了内存保护，因此被引入到Android开源项目（AOSP）中。 ### 2.2 系统编程在Android中的应用 - **应用开发**：开发者通常使用Java和Kotlin进行Android应用开发，这些语言易于使用、可移植且安全，内存由Android运行时（ART）管理。 - **底层开发**：对于Android操作系统的底层，需要使用C、C++和Rust等系统编程语言，以提供对底层系统资源和硬件的访问，并具有可预测的性能。 ### 2.3 Rust在Android中的优势 Rust通过编译时检查来强制对象的生命周期和所有权，以及运行时检查来确保有效的内存访问，从而提供内存安全保证，同时保持与C和C++相当的性能，并且无需垃圾回收器。 ### 2.4 遗留C/C++代码问题 Android操作系统有大量基于C/C++的代码，全部替换为Rust是非常困难的。但根据Google安全博客的数据，约50%的平台漏洞是由一年内编写的代码引起的，随着代码库年龄的增加，漏洞比例急剧下降。因此，将新开发的重点转移到Rust可以大大减少内存安全漏洞。 ### 2.5 Rust模块在Android中的使用 #### 2.5.1 模块路径管理 Rust模块的使用通过路径列表进行管理，限制了特定Rust模块类型的使用位置。要在新路径中启用Rust模块的使用，需要将新路径添加到`build/soong/rust/config/allowed_list.go`中的相应允许列表中。 #### 2.5.2 Rust模块定义示例 ```rust rust_binary { ```