如何将 Rust `Vec<T>` 暴露给 FFI？

Question

我正在尝试构造一对元素：

• array: *mut T
• array_len: usize

array 旨在拥有数据

但是，Box::into_raw 将返回 *mut [T]。我找不到任何关于将原始指针转换为切片的信息。它在内存中的布局是什么？我如何从 C 中使用它？我应该转换为*mut T 吗？如果有，怎么做？

Answer 1

如果你只是想让某个 C 函数可变地借用 Vec，你可以这样做：

extern "C" {
    fn some_c_function(ptr: *mut i32, len: ffi::size_t);
}

fn safe_wrapper(a: &mut [i32]) {
    unsafe {
        some_c_function(a.as_mut_ptr(), a.len() as ffi::size_t);
    }
}

当然，C 函数不应将此指针存储在其他地方，因为这会破坏别名假设。

如果您想将数据的所有权“传递”给 C 代码，您可以这样做：

use std::mem;

extern "C" {
    fn c_sink(ptr: *mut i32, len: ffi::size_t);
}

fn sink_wrapper(mut vec: Vec<i32>) {
    vec.shrink_to_fit();
    assert!(vec.len() == vec.capacity());
    let ptr = vec.as_mut_ptr();
    let len = vec.len();
    mem::forget(vec); // prevent deallocation in Rust
                      // The array is still there but no Rust object
                      // feels responsible. We only have ptr/len now
                      // to reach it.
    unsafe {
        c_sink(ptr, len as ffi::size_t);
    }
}

这里，C 函数“取得所有权”，因为我们期望它最终将指针和长度返回给 Rust，例如，通过调用 Rust 函数来释放它：

#[no_mangle]
/// This is intended for the C code to call for deallocating the
/// Rust-allocated i32 array.
unsafe extern "C" fn deallocate_rust_buffer(ptr: *mut i32, len: ffi::size_t) {
    let len = len as usize;
    drop(Vec::from_raw_parts(ptr, len, len));
}

因为Vec::from_raw_parts 需要三个参数，一个指针、一个大小和一个容量，我们要么必须以某种方式跟踪容量，要么在将指针和长度传递给 C 函数之前使用 Vec 的 shrink_to_fit .不过，这可能涉及重新分配。

Answer 2

您可以通过use [T]::as_mut_ptr 直接从Vec<T>、Box<[T]> 或任何其他DerefMut-to-slice 类型获取*mut T 指针。

use std::mem;

let mut boxed_slice: Box<[T]> = vector.into_boxed_slice();

let array: *mut T = boxed_slice.as_mut_ptr();
let array_len: usize = boxed_slice.len();

// Prevent the slice from being destroyed (Leak the memory).
mem::forget(boxed_slice);