为外部 C 库分配不透明缓冲区的正确 Rust 方法是什么?



我有一个外部库(例如 libcisland.so(,界面如下:

size_t lib_handle_size();
typedef void* handle;
int lib_init(handle h);
int lib_store(handle h, int value);
int lib_restore(handle h, int *pvalue);

此库的用户应执行以下操作:

// allocate some buffer in client address space
handle h = malloc(lib_handle_size());
// pass this buffer to library for initialization
if (lib_init(h)) { /* handle errors */ }
// library initializes this handle by some opaque fashion
// then user uses it
lib_store(h,42);
int r;
lib_restore(h,&r);
// after all work is done, user frees this handle
free(h);

我不知道如何将此接口正确包装到 Rust。 这就是我最终的结果:

pub struct Island {
h: Handle,
v: Vec<u8>,
}
impl Island {
pub fn new() -> Island {
let len = unsafe { lib_handle_size() };
let mut v: Vec<u8> = Vec::with_capacity(len);
let h: Handle = v.as_mut_ptr();
Island { v:v, h:h, }
}
pub fn store(&mut self, v: i32) {
unsafe { lib_store(self.h, v); }
}
pub fn restore(&mut self) -> i32 {
let mut v = 0;
unsafe { lib_restore(self.h, &mut v); }
v
}
}
impl Drop for Island {
fn drop(&mut self) {
drop(&mut self.v);
}
}
/// unsafe part
use libc::size_t;
pub type Handle = *mut u8;
#[link(name="cisland")]
extern {
pub fn lib_handle_size() -> size_t;
pub fn lib_init(h: Handle) -> i32;
pub fn lib_store(h: Handle, value: i32) -> i32;
pub fn lib_restore(h: Handle, pvalue: &mut i32) -> i32;
}

为此目的使用Vec(u8)可以吗?这个Drop特征是否正确实现?

为此目的

使用 Vec(u8( 可以吗?

我认为Vec<u8>没问题,但您应该初始化它,而不是使用零长度向量,指向未初始化的内存。使用Box<[u8]>也会更健壮,因为这将强制它不能意外地重新分配。

这个 Drop 特征是否正确实现?

根本不需要实施Drop。无论如何,每个Island字段都会正确删除。

我每次都会使用一种方法获取它,而不是存储句柄。那么你的结构就简单多了。

use libc::c_void;
pub struct Island {
buf: Box<[u8]>,
}
impl Island {
pub fn new() -> Island {
let len = unsafe { lib_handle_size() };
let v: Vec<u8> = vec![0; len];
Island { buf: v.into_boxed_slice() }
}
pub fn store(&mut self, v: i32) {
unsafe { lib_store(self.handle_mut(), v); }
}
pub fn restore(&mut self) -> i32 {
let mut v = 0;
unsafe { lib_restore(self.handle_mut(), &mut v); }
v
}
fn handle_mut(&mut self) -> *mut c_void {
self.buf.as_mut_ptr() as *mut c_void
}
}

您不需要Drop实现,因为Box在超出范围时会自动删除(就像Vec一样(。

为此目的

使用Vec(u8)可以吗?

向量并不意味着要这样使用,即使您的代码应该工作,这也不是一个好方法。

要正确地做到这一点,你需要一个实验性功能(这个非常稳定(,你需要使用System结构和Alloc特征。不幸的是,您的库没有为其句柄提供任何对齐要求,因此我们必须使用1.

根据您的typedef void* handle;pub type Handle = *mut u8;不正确(顺便说一下,隐藏指针是错误的(。应该是pub type Handle = *mut libc::c_void;.

#![feature(allocator_api)]
use std::alloc::{Alloc, Layout, System};
use std::ptr::NonNull;
pub struct Island {
handle: NonNull<u8>,
layout: Layout,
}
impl Island {
pub fn new() -> Island {
let size = unsafe { lib_handle_size() };
let layout = Layout::from_size_align(size, 1).unwrap();
let handle = unsafe { System.alloc(layout).unwrap() };
unsafe {
// can have error I guess ?
lib_init(handle.as_ptr() as Handle);
}
Self { handle, layout }
}
pub fn store(&mut self, v: i32) -> Result<(), ()> {
unsafe {
lib_store(self.handle.as_ptr() as Handle, v);
}
Ok(())
}
pub fn restore(&mut self, v: &mut i32) -> Result<(), ()> {
unsafe {
lib_restore(self.handle.as_ptr() as Handle, v);
}
Ok(())
}
}
impl Drop for Island {
fn drop(&mut self) {
unsafe { System.dealloc(self.handle, self.layout) }
}
}
/// unsafe part
use libc::size_t;
pub type Handle = *mut libc::c_void;
#[link(name = "cisland")]
extern "C" {
pub fn lib_handle_size() -> size_t;
pub fn lib_init(h: Handle) -> i32;
pub fn lib_store(h: Handle, value: i32) -> i32;
pub fn lib_restore(h: Handle, pvalue: &mut i32) -> i32;
}

我稍微更改了一下您的store()restore()函数以返回结果。我敢打赌你的 C 函数也这样做。

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