如何在Rust和Python之间传递指针？

Question

我正在尝试使用Rust编写一个库，以便可以从Python代码中调用它。我希望能够将一个空指针传回Python，以便可以在Rust的不同调用之间保持状态。但是，当我尝试再次访问该指针时，在Rust中会发生段错误。

完整的代码示例和崩溃报告：https://gist.github.com/robyoung/3644f13a05c95cb1b947

代码

#![feature(libc)]
#![feature(alloc)]
extern crate libc;
use std::boxed;

pub struct Point {
    x: i64,
    y: i32,
}

#[no_mangle]
pub extern "C" fn start_state() -> *mut Point {
    let point = Box::new(Point{x: 0, y: 10});
    let raw = unsafe { boxed::into_raw(point) };
    println!("{:?}", raw);
    raw
}

#[no_mangle]
pub extern "C" fn continue_state(point: *mut Point) -> i32 {
    println!("{:?}", point);
    let p = unsafe { Box::from_raw(point) };
    println!("{} {}", p.x, p.y);
    0
}

import ctypes

lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('target/libpytesttype.so')
lib.start_state.restype = ctypes.c_void_p

pointer = lib.start_state()
print("{:x}".format(pointer))
lib.continue_state(pointer)

输出

0xdc24000
10dc24000
0xdc24000
[1]    64006 segmentation fault  python src/main.py

我做错了什么？

- Rob Young

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看起来 Rust 的格式化字符串 "{:?}" 只打印地址的低 32 位，完整地址显然是 10dc24000。在 Python 方面，您缺少 lib.continue_state.argtypes = (ctypes.c_void_p,)。如果不将参数定义为指针，ctypes 将使用 Python 整数的默认转换方式，将值截断为 32 位，例如 0x0dc24000。如果您幸运的话，访问该地址会立即触发 segfault。 - Eryk Sun

太好了！谢谢 @eryksun - Rob Young

Answer 1

eryksun nailed it：

在Python端，你缺少了lib.continue_state.argtypes = (ctypes.c_void_p,)。如果没有将参数定义为指针，ctypes会使用Python整数的默认转换方式，这会将值截断为32位，例如0x0dc24000。如果你很幸运，访问该地址会立即触发段错误。

我的输出结果（带有自己的填充）：

0x103424000
  103424000
0x  3424000

所以，Debug指针格式化程序应该是可以的。不确定为什么你的输出结果不同。

添加后：

lib.continue_state.argtypes = (ctypes.c_void_p,)

该程序运行良好。

- Shepmaster