FFI能处理数组吗？如果可以，如何处理？

Question

我相信可以通过 FFI 发送数组，但我找不到任何示例。例如，我有一个发送到 int foo(int*) 函数的 Haskell 数组，或者我有一个 C 数组 int bar[64]; 要发送到 Haskell。

最理想的方式是最高效的方式 - 我不希望有任何堆分配或不必要的复制。此外，如果我可以在 Haskell 和 C 中都使用未打包的数组将会很好。那么怎么做呢？

- Pubby

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请参阅Foreign.Marshal.Array。 - MasterMastic

Answer 1

如果您使用Data.Vector库，您可以使用Data.Vector.Storable来满足您的需求。然后，您可以使用像unsafeToForeignPtr或unsafeWith这样的函数来访问底层的外部指针。这使您能够调用C代码而无需进行任何复制或编组。

如果您想从C数组创建向量，则可以使用unsafeFromForeignPtr。

对于您的示例，您可以使用以下方法（假设c_foo不会修改其参数）。

import Foreign.Ptr
import Foreign.C.Types
import System.IO.Unsafe (unsafePerformIO)
import qualified Data.Vector.Storable as SV

foreign import ccall unsafe "foo" c_foo :: Ptr CInt -> CInt

haskellFoo :: SV.Vector CInt -> CInt
haskellFoo sv = unsafePerformIO $
    SV.unsafeWith sv $ \ptr -> return (c_foo ptr)

这可以被压缩为：

haskellFoo sv = unsafePerformIO $
    SV.unsafeWith sv (return . c_foo)

请注意，如果您的C函数修改数据，则不应该这样做，而是应该复制数据以避免破坏引用透明性。

如果您想使用标准的Array类型，可以以相同的方式使用来自Data.Array.Storable的withStorableArray。

- dnaq

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你的压缩版本没有使用 sv 参数，我猜想你只是不小心省略了它（我试图编辑你的回答，但 SO 坚持我的编辑必须≥ 6 个字符 :( ） - Ben Millwood

@benmachine：已经为您修复了 :) - ehird

Answer 2

FFI规范相当易读，因此您可能只需坐下来全文阅读即可。但是，对于这个特定的问题，您可以跳转到“打包（Marshalling）”部分，特别是Ptr和Storable子部分，其中概述了可用的内容。

- Daniel Wagner

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当我尝试访问那些链接时，我会收到“403 Forbidden”错误。 - mherzl

Answer 3

要将FFI Ptr转换为Haskell列表，您可以使用以下方法：

peekArray0 :: (Storable a, Eq a) => a -> Ptr a -> IO [a]

http://hackage.haskell.org/packages/archive/base/4.2.0.1/doc/html/Foreign-Marshal-Array.html#v%3ApeekArray0

- Juan Carlos Kuri Pinto

Answer 4

与C语言类似，数组基本上是指向数组第一个成员的指针。通过对指针进行算术运算，可以获得其他元素。 Ptr 是 Num 的成员，因此您可以使用通常的算术运算符。

- fuz

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没错，但 Haskell 指针算术是按 字节 进行的。因此，在 C 中，您会写 aPtr += 1 来移动到数组的下一个元素，在 Haskell 中，您需要写 next = aPtr + 1*sizeOf element。或者您可以使用 Foreign.Marshal.Array.advancePtr。 - John L

当我导入 Foreign 或 Foreign.Ptr 时，我没有看到 Ptr 的实例 Num ，你是从哪里获取的？ - Ben Millwood