Question

我有一个返回array的Rust函数，我想在Python中使用这个数组，它可能是list或numpy.array它并不重要

My Rust功能如下所示：

#[no_mangle]
pub extern fn make_array() -> [i32; 4] {
    let my_array: [i32; 4] = [1,2,3,4];
    return my_array;
}

我试图用Python这样称呼它：

In [20]: import ctypes

In [21]: from ctypes import cdll

In [22]: lib = cdll.LoadLibrary("/home/user/RustStuff/embed/target/release/libembed.so")

In [23]: lib.make_array.restype = ctypes.ARRAY(ctypes.c_int32, 4)

In [24]: temp = lib.make_array()

In [25]: [i for i in temp]
Out[25]: [1, 2, -760202930, 32611]

我做错了什么？为什么我的输出不是[1,2,3,4]？为什么我的前两个元素是正确的，另外两个元素是垃圾填充？

我无法在ctypes.ARRAY找到任何好的文档，所以我只是选择了正确的内容，这很可能就是问题所在。

Answer 1

正如其他人所说，你无法真正正确地返回一个固定大小的数组。但是你可以通过将数组包装在一个结构中来欺骗 ctypes做正确的事情：

import ctypes

class Int32_4(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("array", ctypes.c_int32 * 4)]

lib = ctypes.CDLL("embed.dll")
lib.make_array.restype = Int32_4

temp = lib.make_array()

print(temp.array[:])

这导致我的计算机上出现[1, 2, 3, 4]。

附录：这是一个＆＃34;技巧＆＃34;因为我们正在利用C可以做什么和Rust可以做什么之间的差异。 C 不会允许您按值返回固定大小的数组，但Rust 将，它的工作方式与返回用户定义的结构相同。

因此，我们做了一些C 将允许的事情：返回一个恰好包含固定大小数组的结构。这个很好，它与Rust正在使用的布局相匹配。

当然，这也有些愚蠢，因为我并非完全确信这是明确定义的行为。如果您想要更加安全，可以在Rust端更改返回类型以匹配C：

#[repr(C)]
struct Int32_4 {
    array: [i32; 4]
}

Answer 2

我同意@delnan所说的内容 - you can't return fixed-size arrays in C。一个主要的不兼容性是Rust数组知道它们的大小，但C数组不知道。您将需要遵守每个其他C程序如何完成此操作 - 分别返回指针和长度。相比之下，Isn＆＃t; t Rust是一种不错的现代语言吗？

我偷了并修改了一些Python代码from another answer

import ctypes

from ctypes import cdll

lib = cdll.LoadLibrary("libarray.dylib")
lib.make_array.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_int32 * 4)

print [i for i in lib.make_array().contents]

这适用于此Rust代码：

static ARRAY: [i32; 4] = [1,2,3,4];

#[no_mangle]
pub extern fn make_array() -> *const i32 {
    ARRAY.as_ptr()
}

在这里，我们正在做最简单的事情，创建一个数组，它将在程序的整个长度内存活并返回对其数据的引用。在您的真实程序中，您可能需要更加谨慎，以确保您的Vec<i32>或&[i32]严格超过Python代码指针的长度，否则会导致内存损坏。

使用ctypes在Python中使用Rust返回的数组

2 个答案: