Layout em FFI com Rust: repr(C) numa struct externa não corrige os campos aninhados

O que é

A referência do Rust afirma que a representação afeta o preenchimento (padding) entre os campos de um tipo, mas não a representação dos próprios campos. Assim, uma struct externa com #[repr(C)] que contém uma struct interna com layout Rust não torna o layout da interna compatível com C. Uma declaração com aparência semelhante nas duas linguagens não é, por si só, um contrato de ABI verificado. Rust Reference: type layout

Por que importa

É comum que agentes corrijam uma incompatibilidade de FFI acrescentando um único atributo ou fazendo o cast de um ponteiro. A pergunta mais útil é se os dois lados concordam em todos os tipos aninhados, no tamanho, no alinhamento e na convenção de chamada. Trate o layout separadamente da propriedade da alocação e do tempo de vida do ponteiro: cada um desses pontos pode falhar de forma independente.

Como aplicar

• Parta do header externo que serve de referência oficial e liste os tipos exatos da fronteira. Inclua estruturas aninhadas, enums, callbacks e campos que contêm ponteiros, em vez de revisar apenas a assinatura de nível superior.
• Associe cada tipo da fronteira a uma representação documentada e ao tipo C específico do alvo. Evite expor uma coleção comum do Rust só porque a visualização atual no depurador se parece com a estrutura externa.
• Proponha um pequeno fixture em C e outro em Rust que comparem tamanhos, alinhamentos e offsets relevantes para o alvo suportado. Use valores distintos em cada campo para detectar campos trocados ou truncados numa ida e volta (round trip).
• Teste os dois sentidos da fronteira, caso ambos sejam públicos: código externo que consome um valor Rust e Rust que consome um valor externo.
• Documente junto ao binding quaisquer suposições sobre a arquitetura e reveja-as ao mudar de compilador, de alvo ou de versão da biblioteca externa.

Armadilhas

Passar nas verificações de layout não valida se um ponteiro está ativo, se pode ser nulo ou se permite escrita. Também repr(C) não define uma codificação de rede portável: o contrato está preso à ABI da plataforma. Evite o layout packed como correção genérica, pois as obrigações de alinhamento continuam a existir. Este é um procedimento de verificação proposto, não uma afirmação de que determinado binding gerado tenha passado em testes de interoperabilidade.