[project-vvm-async-api] ZSTにポインタキャストして提供するのをやめる

[qryxip]

内容

現在project-vvm-async-apiではVoicevoxSynthesizerなどの型はZST(Zero Sized Type)として.hに載せ、Rust側ではポインタのキャストを行っているという状態になっています。これをやめ、repr(Rust)にしてポインタのキャストをやめます。

さらにこれによりC側に提供される型は正しくopaqueになり、

-typedef struct VoicevoxSynthesizer {
-
-} VoicevoxSynthesizer;
+typedef struct VoicevoxSynthesizer VoicevoxSynthesizer;

次のコードのコンパイルは拒否されるようになります。

sizeof(VoicevoxSynthesizer)

std::alignment_of<VoicevoxSynthesizer>()

VoicevoxSynthesizer *ptr;
++ptr;

以下はこのPRを作るのを決断した理由です:

• ZSTにポインタキャストするのはC→Rustのときでは?

  そもそもqwertyさんが何故ZSTにわざわざポインタのキャストをしていたのですが、RustではCの型をRustに持って来るときに1861-extern-typesの代用としてZSTを使うという慣習があり、私が思うにおそらくそれに則ったのではないでしょうか。

  しかしRustの型をCに提供する際にはそのようなことはしなくていいはずです。Rust側はRustで定義された型のレイアウトは当然知っていいはずだし、C側に対しても上記のようにレイアウトは完全に隠蔽できます。

• *const (impl Sized)/*mut (impl Sized)はFFI-safeであるはず

  *const T/*mut TをC側に提供するときに、Tを#[repr(C)]にする必要はないと思います。

  cbindgenを作っている人達もそう考えているはずだし、 shepmaster氏(Stack OverflowのRustの質問への回答で頻繁に見るカービィアイコンの人)が書いたThe Rust FFI Omnibusでも普通にrepr(Rust)な型のポインタをC側に提供しています。

• C++ではZSTは許容されない

  次のコードはCでは0となり、C++では1となります。
  (ちなみにGCCやLLVMではCでもsizeof(void) == 1です)

  size_t size_of_zst() {
    typedef struct {} Zst;
    return sizeof(Zst);
  }

関連 Issue

• project-vvm-async-api #497

その他

[Hiroshiba]

LGTM！！

全然よくわかっていませんが、できあがるheaderはきれいなので良いのかなと思いました！

*const T/*mut TをC側に提供するときに、Tを#[repr(C)]にする必要はないと思います。

repr(C)で構造体のメモリ構造？をCと合わせられるんですね。
構造体の定義もC側に提供する場合はC側から構造体のメンバーを正しく見れる必要がありそうなので、repr(C)が必要に思いました。（cbindgenが定義も提供することができるのか不明ですが）
今回はそうじゃないので良さそう！

[Hiroshiba]

たぶん問題ないと思うのでマージします！