在 FreeBSD 上生成 Skia C 绑定库的方法 (利用 rust-skia)

Fri, Nov 14 2025 03:05:34 KST

引言：C++ ABI 不兼容性问题

前一篇帖子(如何在 FreeBSD 上编译 Skia)介绍了使用 gn 和 ninja 直接编译 Skia C++ 库 (libskia.a) 的方法。该方法适用于运行像 viewer 这样在 gn 构建系统内集成的示例。

然而，当尝试将 libskia.a 库链接到使用 Makefile 或 CMake 的外部 C/C++ 项目时，就会出现 C++ ABI (Application Binary Interface) 不兼容性问题。

• 原因： Skia 的 C++ 构建系统 (gn) 会定义诸如 skia_use_vulkan=true 等预处理器标志 (-D...)。像 DisplayParams.h 这样的 Skia 头文件会根据这些标志动态改变结构体的内存布局（大小）。
• 问题： 使用 Makefile 编译的 C 项目不知道 gn 使用的这些标志，因此导致库 (libskia.a) 和 C 项目代码中相同结构体的大小不一致，引发 Invalid read 或 SIGSEGV（内存访问冲突）。

利用 rust-skia 的 C API 解决方案

rust-skia 项目提供了一个 C API 桥接，用于解决这个 ABI 问题。rust-skia 的 cargo build 过程执行以下操作：

1. 使用 gn 编译 Skia C++ 核心库 (libskia.a)。
2. 捕获 gn 使用的 C++ 编译标志。
3. 使用第 2 步中捕获的相同标志编译 C API 封装 (bindings.cpp)，生成 libskia-bindings.a。

通过此过程，libskia.a 和 libskia-bindings.a 成为一套 ABI 兼容的 C 库集合。

本文将说明如何利用 rust-skia 的构建系统生成 Skia C 库 (libskia.a, libskia-bindings.a) 以用于 C 工具包开发。

1. 下载 rust-skia 源代码

必须使用 git 克隆包含 skia 子模块的源代码。

# 基于 m142 (0.90.0) 版本克隆。
git clone --recursive --branch 0.90.0 https://github.com/rust-skia/rust-skia.git rust-skia-0.90.0
cd rust-skia-0.90.0

2. 对 Skia C++ 源代码进行打补丁

必须对 rust-skia 构建脚本将要编译的 skia-bindings/skia 子模块应用 FreeBSD 支持补丁。

1. 移动到 Skia 子模块目录：

   cd skia-bindings/skia
   

2. 应用补丁： （假设 FreeBSD 支持补丁文件位于 ~/support-freebsd-skia-m142.diff。）

   commit bd66f5163f7ed1360c3d17c80fbe4c465d4e1171
   Author: Hodong Kim <hodong@nimfsoft.art>
   Date:   Fri Nov 14 01:31:35 2025 +0900
   
       Support for FreeBSD, skia-m142
   
   diff --git a/BUILD.gn b/BUILD.gn
   index 74de313c2f..0820913e62 100644
   --- a/BUILD.gn
   +++ b/BUILD.gn
   @@ -31,7 +31,7 @@ config("skia_public") {
     if (is_component_build) {
       defines += [ "SKIA_DLL" ]
     }
   -  if (is_linux) {
   +  if (is_linux || is_freebsd) {
       defines += [ "SK_R32_SHIFT=16" ]
     }
     if (skia_enable_optimize_size) {
   @@ -589,6 +589,8 @@ if (skia_compile_modules) {
         sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_mac.cpp" ]
       } else if (is_linux || is_android) {
         sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_linux.cpp" ]
   +    } else if (is_freebsd) {
   +      sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_freebsd.cpp" ]
       }
       if (is_win) {
         sources += skia_ports_windows_sources
   @@ -716,6 +718,8 @@ if (skia_compile_sksl_tests) {
         sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_mac.cpp" ]
       } else if (is_linux || is_android) {
         sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_linux.cpp" ]
   +    } else if (is_freebsd) {
   +      sources += [ "src/utils/SkGetExecutablePath_freebsd.cpp" ]
       }
       if (is_win) {
         sources += skia_ports_windows_sources
   @@ -1002,7 +1006,7 @@ optional("gpu") {
         }
       } else if (skia_use_webgl) {
         sources += [ "src/gpu/ganesh/gl/webgl/GrGLMakeNativeInterface_webgl.cpp" ]
   -    } else if (is_linux && skia_use_x11) {
   +    } else if ((is_linux || is_freebsd) && skia_use_x11) {
         sources += [
           "src/gpu/ganesh/gl/glx/GrGLMakeGLXInterface.cpp",
           "src/gpu/ganesh/gl/glx/GrGLMakeNativeInterface_glx.cpp",
   @@ -1789,7 +1793,7 @@ skia_component("skia") {
       ]
     }
   
   -  if (is_linux || is_wasm) {
   +  if (is_linux || is_freebsd || is_wasm) {
       sources += [ "src/ports/SkDebug_stdio.cpp" ]
       if (skia_use_egl) {
         libs += [ "GLESv2" ]
   @@ -1985,7 +1989,7 @@ if (((skia_enable_fontmgr_fontconfig && skia_use_freetype) ||
   
   # Targets guarded by skia_enable_tools may use //third_party freely.
   if (skia_enable_tools) {
   -  if (is_linux && target_cpu == "x64") {
   +  if ((is_linux || is_freebsd) && target_cpu == "x64") {
       skia_executable("fiddle") {
         check_includes = false
         libs = []
   @@ -2155,7 +2159,7 @@ if (skia_enable_tools) {
         if (is_android || skia_use_egl) {
           sources += [ "tools/ganesh/gl/egl/CreatePlatformGLTestContext_egl.cpp" ]
           libs += [ "EGL" ]
   -      } else if (is_linux) {
   +      } else if (is_linux || is_freebsd) {
           sources += [ "tools/ganesh/gl/glx/CreatePlatformGLTestContext_glx.cpp" ]
           libs += [
             "GLU",
   @@ -2586,7 +2590,7 @@ if (skia_enable_tools) {
       ]
     }
   
   -  if (is_linux || is_mac || skia_enable_optimize_size) {
   +  if (is_linux  || is_freebsd || is_mac || skia_enable_optimize_size) {
       if (skia_enable_skottie) {
         test_app("skottie_tool") {
           deps = [ "modules/skottie:tool" ]
   @@ -2764,7 +2768,7 @@ if (skia_enable_tools) {
       }
     }
   
   -  if (is_linux && skia_use_icu) {
   +  if ((is_linux || is_freebsd) && skia_use_icu) {
       test_app("sktexttopdf") {
         sources = [ "tools/using_skia_and_harfbuzz.cpp" ]
         deps = [
   @@ -2774,7 +2778,7 @@ if (skia_enable_tools) {
       }
     }
   
   -  if (is_linux || is_mac) {
   +  if (is_linux || is_freebsd || is_mac) {
       test_app("create_test_font") {
         sources = [ "tools/fonts/create_test_font.cpp" ]
         deps = [ ":skia" ]
   @@ -3023,7 +3027,7 @@ if (skia_enable_tools) {
           "tools/sk_app/android/surface_glue_android.h",
         ]
         libs += [ "android" ]
   -    } else if (is_linux) {
   +    } else if (is_linux || is_freebsd) {
         sources += [
           "tools/sk_app/unix/Window_unix.cpp",
           "tools/sk_app/unix/Window_unix.h",
   @@ -3246,7 +3250,7 @@ if (skia_enable_tools) {
       }
     }
   
   -  if (is_linux || is_win || is_mac) {
   +  if (is_linux || is_freebsd || is_win || is_mac) {
       test_app("editor") {
         is_shared_library = is_android
         deps = [ "modules/skplaintexteditor:editor_app" ]
   diff --git a/bench/SkSLBench.cpp b/bench/SkSLBench.cpp
   index 2af4081af3..1e7c20d262 100644
   --- a/bench/SkSLBench.cpp
   +++ b/bench/SkSLBench.cpp
   @@ -625,10 +625,25 @@ void main()
   
   #if defined(SK_BUILD_FOR_UNIX)
   
   +#ifdef __FreeBSD__
   +#include <stdlib.h>
   +#include <malloc_np.h>
   +
   +static int64_t heap_bytes_used() {
   +  size_t allocated;
   +  size_t len = sizeof (allocated);
   +
   +  if (!mallctl ("stats.allocated", &allocated, &len, NULL, 0))
   +    return allocated;
   +
   +  return -1;
   +}
   +#else
   #include <malloc.h>
   static int64_t heap_bytes_used() {
       return (int64_t)mallinfo().uordblks;
   }
   +#endif
   
   #elif defined(SK_BUILD_FOR_MAC) || defined(SK_BUILD_FOR_IOS)
   
   diff --git a/gn/BUILDCONFIG.gn b/gn/BUILDCONFIG.gn
   index b08ab14c59..70ca1d5dfd 100644
   --- a/gn/BUILDCONFIG.gn
   +++ b/gn/BUILDCONFIG.gn
   @@ -67,6 +67,7 @@ is_android = current_os == "android"
   is_ios = current_os == "ios" || current_os == "tvos"
   is_tvos = current_os == "tvos"
   is_linux = current_os == "linux"
   +is_freebsd = current_os == "freebsd"
   is_mac = current_os == "mac"
   is_wasm = current_os == "wasm"
   is_win = current_os == "win"
   diff --git a/gn/skia/BUILD.gn b/gn/skia/BUILD.gn
   index 75d8f62b7b..6b734690fe 100644
   --- a/gn/skia/BUILD.gn
   +++ b/gn/skia/BUILD.gn
   @@ -253,7 +253,7 @@ config("default") {
       }
     }
   
   -  if (is_linux) {
   +  if (is_linux || is_freebsd) {
       libs += [ "pthread" ]
     }
   
   @@ -377,7 +377,7 @@ config("default") {
         ldflags += [ "-fsanitize=$sanitizers" ]
       }
   
   -    if (is_linux) {
   +    if (is_linux || is_freebsd) {
         cflags_cc += [ "-stdlib=libc++" ]
         ldflags += [ "-stdlib=libc++" ]
       }
   @@ -770,7 +770,7 @@ config("executable") {
       ]
     } else if (is_mac) {
       ldflags = [ "-Wl,-rpath,@loader_path/." ]
   -  } else if (is_linux) {
   +  } else if (is_linux || is_freebsd) {
       ldflags = [
         "-rdynamic",
         "-Wl,-rpath,\$ORIGIN",
   diff --git a/gn/toolchain/BUILD.gn b/gn/toolchain/BUILD.gn
   index d4148ed6fa..41daf20c8e 100644
   --- a/gn/toolchain/BUILD.gn
   +++ b/gn/toolchain/BUILD.gn
   @@ -306,7 +306,7 @@ template("gcc_like_toolchain") {
           rspfile = ".rsp"
           rspfile_content = ""
           rm_py = rebase_path("../rm.py")
   -        command = "$shell python3 \"$rm_py\" \"\" && $ar rcs  @$rspfile"
   +        command = "$shell python3 \"$rm_py\" \"\" && $ar rcs  `cat $rspfile`"
         }
   
         outputs =
   diff --git a/src/utils/BUILD.bazel b/src/utils/BUILD.bazel
   index 613abca937..c612f34475 100644
   --- a/src/utils/BUILD.bazel
   +++ b/src/utils/BUILD.bazel
   @@ -153,6 +153,7 @@ skia_cc_library(
           "@platforms//os:windows": ["SkGetExecutablePath_win.cpp"],
           "@platforms//os:macos": ["SkGetExecutablePath_mac.cpp"],
           "@platforms//os:linux": ["SkGetExecutablePath_linux.cpp"],
   +        "@platforms//os:freebsd": ["SkGetExecutablePath_freebsd.cpp"],
       }),
       hdrs = ["SkGetExecutablePath.h"],
       visibility = [
   diff --git a/src/utils/SkGetExecutablePath_freebsd.cpp b/src/utils/SkGetExecutablePath_freebsd.cpp
   new file mode 100644
   index 0000000000..d199b970db
   --- /dev/null
   +++ b/src/utils/SkGetExecutablePath_freebsd.cpp
   @@ -0,0 +1,27 @@
   +/*
   + * Copyright 2022 Google Inc.
   + * Copyright (C) 2023-2025 Hodong Kim <hodong@nimfsoft.art>
   + *
   + * Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   + * found in the LICENSE file.
   + */
   +
   +#include "tools/SkGetExecutablePath.h"
   +#include <sys/types.h>
   +#include <sys/sysctl.h>
   +
   +std::string SkGetExecutablePath() {
   +    int mib[4] = { CTL_KERN, KERN_PROC, KERN_PROC_PATHNAME, -1 };
   +    std::string result(PATH_MAX, '\0');
   +
   +    size_t len = result.size();
   +
   +    int retval = sysctl(mib, 4, &result[0], &len, NULL, 0);
   +
   +    if (retval < 0) {
   +        result.clear();
   +    } else {
   +        result.resize((len > 0) ? (len - 1) : 0);
   +    }
   +    return result;
   +}
   diff --git a/tools/git-sync-deps b/tools/git-sync-deps
   index feaff62f29..ee1aa828a4 100755
   --- a/tools/git-sync-deps
   +++ b/tools/git-sync-deps
   @@ -96,7 +96,7 @@ def is_git_toplevel(git, directory):
       # return which breaks the comparison.
       toplevel = subprocess.check_output(
         [git, 'rev-parse', '--path-format=relative', '--show-toplevel'], cwd=directory).strip()
   -    return (os.path.normcase(os.path.realpath(directory)) ==
   +    return (os.path.normcase(os.path.realpath(directory)) ==
               os.path.normcase(os.path.realpath(os.path.join(directory, toplevel.decode()))))
     except subprocess.CalledProcessError:
       return False
   @@ -259,7 +259,7 @@ def multithread(function, list_of_arg_lists):
   def main(argv):
     deps_file_path = os.environ.get('GIT_SYNC_DEPS_PATH', DEFAULT_DEPS_PATH)
     verbose = not bool(os.environ.get('GIT_SYNC_DEPS_QUIET', False))
   -  skip_emsdk = bool(os.environ.get('GIT_SYNC_DEPS_SKIP_EMSDK', False))
   +  #skip_emsdk = bool(os.environ.get('GIT_SYNC_DEPS_SKIP_EMSDK', False))
     shallow = not ('--deep' in argv)
   
     if '--help' in argv or '-h' in argv:
   @@ -267,13 +267,13 @@ def main(argv):
       return 1
   
     git_sync_deps(deps_file_path, argv, shallow, verbose)
   -  subprocess.check_call(
   -      [sys.executable,
   -       os.path.join(os.path.dirname(deps_file_path), 'bin', 'fetch-gn')])
   -  if not skip_emsdk:
   -    subprocess.check_call(
   -        [sys.executable,
   -         os.path.join(os.path.dirname(deps_file_path), 'bin', 'activate-emsdk')])
   +  #subprocess.check_call(
   +  #    [sys.executable,
   +  #     os.path.join(os.path.dirname(deps_file_path), 'bin', 'fetch-gn')])
   +  #if not skip_emsdk:
   +  #  subprocess.check_call(
   +  #      [sys.executable,
   +  #       os.path.join(os.path.dirname(deps_file_path), 'bin', 'activate-emsdk')])
     return 0
   
   
   diff --git a/tools/window/BUILD.gn b/tools/window/BUILD.gn
   index 4a30186dbd..7dfa84af71 100644
   --- a/tools/window/BUILD.gn
   +++ b/tools/window/BUILD.gn
   @@ -38,7 +38,7 @@ skia_component("window") {
         "android/WindowContextFactory_android.h",
       ]
       libs += [ "android" ]
   -  } else if (is_linux) {
   +  } else if (is_linux || is_freebsd) {
       sources += [
         "unix/RasterWindowContext_unix.cpp",
         "unix/RasterWindowContext_unix.h",
   @@ -72,7 +72,7 @@ skia_component("window") {
       }
       if (is_android) {
         sources += [ "android/GLWindowContext_android.cpp" ]
   -    } else if (is_linux) {
   +    } else if (is_linux || is_freebsd) {
         sources += [
           "unix/GaneshGLWindowContext_unix.cpp",
           "unix/GaneshGLWindowContext_unix.h",
   @@ -123,7 +123,7 @@ skia_component("window") {
         if (skia_enable_graphite) {
           sources += [ "android/GraphiteVulkanWindowContext_android.cpp" ]
         }
   -    } else if (is_linux) {
   +    } else if (is_linux || is_freebsd) {
         sources += [
           "unix/GaneshVulkanWindowContext_unix.cpp",
           "unix/GaneshVulkanWindowContext_unix.h",
   @@ -178,7 +178,7 @@ skia_component("window") {
     }
   
     if (skia_use_dawn) {
   -    if (is_linux) {
   +    if (is_linux || is_freebsd) {
         if (dawn_enable_vulkan) {
           defines = [ "VK_USE_PLATFORM_XCB_KHR" ]
           libs += [ "X11-xcb" ]
   

   patch -p1 < ~/support-freebsd-skia-m142.diff
   

3. 返回到根目录：

   cd ../..
   

3. 安装系统依赖

必须安装所有必需的开发工具和库，以确保 cargo build 能够编译 Skia C++ 代码并链接系统库。

sudo pkg install rust ninja python3 gn \
    libglvnd libGLU \
    png icu harfbuzz freetype2

4. 使用 cargo build 编译 C 库

运行 cargo build 编译 skia-bindings 包。此时，必须使用 环境变量 设置 FreeBSD 系统环境，以确保 build.rs 脚本正确识别。

SKIA_GN_COMMAND="gn" \
SKIA_USE_SYSTEM_LIBRARIES="1" \
SKIA_GN_ARGS="extra_cflags+=[ \"-I/usr/local/include\", \"-I/usr/local/include/harfbuzz\", \"-I/usr/local/include/freetype2\" ]" \
cargo build -p skia-bindings --features "vulkan gl textlayout x11"

• SKIA_GN_COMMAND="gn"：指示 build.rs 使用系统安装的 gn，而非下载。
• SKIA_USE_SYSTEM_LIBRARIES="1"：使用系统库 (icu, freetype 等)，而非 Skia 的内置库，以避免头文件冲突。
• SKIA_GN_ARGS="..."：传递 C++ 编译标志给 gn，指定系统头文件路径，例如 GL/gl.h、hb.h 和 ft2build.h。
• --features "..."：激活 guiyom 工具包所需的 GPU 后端 (Vulkan, GL) 和文本布局功能。

5. C 库 (.a) 的利用

编译成功完成后 (Finished ... 消息确认)，将生成两个 C 库文件，供 guiyom 工具包的 Makefile 使用。

• 生成位置： target/debug/build/skia-bindings-[HASH]/out/skia/ （注意：[HASH] 值每次构建都不同。）

• 产物：

  1. libskia.a (约 101MB)：Skia C++ 核心库
  2. libskia-bindings.a (约 8.4MB)：C API 封装库 (bindings.cpp)

Makefile 示例

guiyom 工具包的 Makefile 必须链接这两个库。C 代码（例如 g-button.c）必须 #include 包含 bindings.cpp 函数声明的 C 头文件（例如 skia-c.h，需要手动创建）。

# cargo build 的中间构建路径
SKIA_OUT_DIR = /path/to/rust-skia-m142/target/debug/build/skia-bindings-[HASH]/out/skia

# C API 头文件路径
SKIA_INC_PATH = -I/path/to/guiyom/skia-c-headers

# 系统依赖库
SYS_LIBS = -lfontconfig -lfreetype -lX11 -lGL \
           -lpng -lz -licuuc -lharfbuzz -lpthread -lm

# 最终链接
guiyom: g-button.o other_objects.o ...
	$(CXX) g-button.o other_objects.o ... -o guiyom \
		-L$(SKIA_OUT_DIR) \
		-lskia-bindings \
		-lskia \
		$(SYS_LIBS)