如何正确分配数据以传递给FFI调用？

Question

如何正确分配数据以传递给FFI调用？

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在学习了如何正确地从Rust中调用Windows API的FFI之后，我进一步尝试并想要确认我的理解。

我有一个被调用两次的Windows API。在第一次调用时，它会返回实际输出参数所需的缓冲区大小。然后，使用具有足够大小的缓冲区再次调用它。我目前使用Vec作为此缓冲区的数据类型（请参见下面的示例）。

代码可以运行，但我想知道是否这是正确的做法，或者是否更好地利用像alloc::heap::allocate这样的函数直接保留一些内存，然后使用transmute将FFI的结果转换回来。同样，我的代码可以工作，但我正在尝试看一下背后的情况。

extern crate advapi32;
extern crate winapi;
extern crate widestring;
use widestring::WideCString;
use std::io::Error as IOError;
use winapi::winnt;

fn main() {
    let mut lp_buffer: Vec<winnt::WCHAR> = Vec::new();
    let mut pcb_buffer: winapi::DWORD = 0;

    let rtrn_bool = unsafe {
        advapi32::GetUserNameW(lp_buffer.as_mut_ptr(),
                               &mut pcb_buffer )
    };

    if rtrn_bool == 0 {

        match IOError::last_os_error().raw_os_error() {
            Some(122) => {
                // Resizing the buffers sizes so that the data fits in after 2nd 
                lp_buffer.resize(pcb_buffer as usize, 0 as winnt::WCHAR);
            } // This error is to be expected
            Some(e) => panic!("Unknown OS error {}", e),
            None => panic!("That should not happen"),
        }
    }


    let rtrn_bool2 = unsafe {
        advapi32::GetUserNameW(lp_buffer.as_mut_ptr(), 
                               &mut pcb_buffer )
    };

    if rtrn_bool2 == 0 {
        match IOError::last_os_error().raw_os_error() {
            Some(e) => panic!("Unknown OS error {}", e),
            None => panic!("That should not happen"),
        }
    }

    let widestr: WideCString = unsafe { WideCString::from_ptr_str(lp_buffer.as_ptr()) };

    println!("The owner of the file is {:?}", widestr.to_string_lossy());
}

依赖项：

[dependencies]
advapi32-sys = "0.2"
winapi = "0.2"
widestring = "*"

- Norbert

相关但不是主题：为C / FFI库调用分配对象。 - Shepmaster

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Shepmaster · Accepted Answer

理想情况下，您应该使用 std::alloc::alloc，因为您可以在 layout 的一部分中指定所需的对齐方式：

pub unsafe fn alloc(layout: Layout) -> *mut u8

主要的缺点是你需要知道对齐方式，即使你释放了分配。

通常使用Vec作为一种简单的分配机制是常见的做法，但是在使用它时需要小心。

Make sure that your units are correct — is the "length" parameter the number of items or the number of bytes?
If you dissolve the Vec into component parts, you need to
1. track the length and the capacity. Some people use shrink_to_fit to ensure those two values are the same.
2. Avoid crossing the streams - that memory was allocated by Rust and must be freed by Rust. Convert it back into a Vec to be dropped.

Beware that an empty Vec does not have a NULL pointer!:

fn main() {
    let v: Vec<u8> = Vec::new();
    println!("{:p}", v.as_ptr());
    // => 0x1
}

针对你的特定情况，我建议使用 Vec 的 capacity 而不是自己追踪第二个变量。你会注意到，在第一次调用后，你忘记更新 pcb_buffer，所以我很确定代码总是会失败。这很烦人，因为它需要可变引用，所以你不能完全摆脱它。

此外，你可以通过 reserve 空间，而不是扩展 Vec。

还有没有保证第一次调用所需的大小与第二次调用所需的大小相同。你可以做一些循环，但那样你就必须担心无限循环的发生。