从 Rust 到 C 的原始指针变为空

Question

我试图从 rust 中的 C 函数中检索原始指针，并在另一个库中的另一个 C 函数中使用相同的原始指针作为参数。当我传递原始指针时，我最终在 C 端得到了一个 NULL 指针。

我试图制作我的问题的简化版本，但是当我这样做时，它会像我期望的那样工作 -

C 代码 -

struct MyStruct {
    int value;
};

struct MyStruct * get_struct() {
    struct MyStruct * priv_struct = (struct MyStruct*) malloc( sizeof(struct MyStruct));

    priv_struct->value = 0;
    return priv_struct;
}

void put_struct(struct MyStruct *priv_struct) {
    printf("Value - %d\n", priv_struct->value);
}

锈代码 -

#[repr(C)]
struct MyStruct {
    value: c_int,
}

extern {
    fn get_struct() -> *mut MyStruct;
}

extern {
    fn put_struct(priv_struct: *mut MyStruct) -> ();
}

fn rust_get_struct() -> *mut MyStruct {
    let ret = unsafe { get_struct() };
    ret
}

fn rust_put_struct(priv_struct: *mut MyStruct) {
    unsafe { put_struct(priv_struct) };
}

fn main() {
    let main_struct = rust_get_struct();
    rust_put_struct(main_struct);
}

当我运行它时，我得到 Value - 0 的输出

~/Dev/rust_test$ sudo ./target/debug/rust_test 
Value - 0
~/Dev/rust_test$

但是，当尝试针对 DPDK 库执行此操作时，我以相同的方式检索并传递原始指针，但出现段错误。如果我使用 gdb 进行调试，我可以看到我在 Rust 端传递了一个指针，但我在 C 端看到它为 NULL -

struct MyStruct {
    int value;
};

struct MyStruct * get_struct() {
    struct MyStruct * priv_struct = (struct MyStruct*) malloc( sizeof(struct MyStruct));

    priv_struct->value = 0;
    return priv_struct;
}

void put_struct(struct MyStruct *priv_struct) {
    printf("Value - %d\n", priv_struct->value);
}

在第 1 帧中，mb有一个地址并且正在被传递。在第 0 帧中，库中的接收函数将mp显示为 0x0 。

我接收指针的代码 -

let mb = dpdk_rte_pktmbuf_pool_create(CString::new("MBUF_POOL").unwrap().as_ptr(),
       (8191 * nb_ports) as u32 , 250, 0, 2176, dpdk_rte_socket_id());

这调用了一个 ffi 库 -

pub fn dpdk_rte_pktmbuf_pool_create(name: *const c_char,
                               n: u32,
                               cache_size: u32,
                               priv_size: u16,
                               data_room_size: u16,
                               socket_id: i32) -> *mut rte_mempool::ffi::RteMempool {
    let ret: *mut rte_mempool::ffi::RteMempool = unsafe {
        ffi::shim_rte_pktmbuf_pool_create(name,
                                          n as c_uint,
                                          cache_size as c_uint,
                                          priv_size as uint16_t,
                                          data_room_size as uint16_t,
                                          socket_id as c_int)
    };
    ret
}

菲 -

extern {
    pub fn shim_rte_pktmbuf_pool_create(name: *const c_char,
                                        n: c_uint,
                                        cache_size: c_uint,
                                        priv_size: uint16_t,
                                        data_room_size: uint16_t,
                                        socket_id: c_int) -> *mut rte_mempool::ffi::RteMempool;
}

C函数-

struct rte_mempool *
rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n,
    unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
    int socket_id);

当我传递指针时，它看起来与我上面的简化版本非常相似。我的变量mb包含一个我传递给另一个函数的原始指针 -

ret = dpdk_rte_eth_rx_queue_setup(port,q,128,0,None,mb);

ffi 图书馆 -

pub fn dpdk_rte_eth_rx_queue_setup(port_id: u8,
                                   rx_queue_id: u16,
                                   nb_tx_desc: u16,
                                   socket_id: u32,
                                   rx_conf: Option<*const ffi::RteEthRxConf>,
                                   mb_pool: *mut rte_mempool::ffi::RteMempool ) -> i32 {
    let retc: c_int = unsafe {ffi::rte_eth_rx_queue_setup(port_id as uint8_t,
                                                          rx_queue_id as uint16_t,
                                                          nb_tx_desc as uint16_t,
                                                          socket_id as c_uint,
                                                          rx_conf,
                                                          mb)};
    let ret: i32 = retc as i32;
    ret
}

菲 -

extern {
    pub fn rte_eth_rx_queue_setup(port_id: uint8_t,
                              rx_queue_id: uint16_t,
                              nb_tx_desc: uint16_t,
                              socket_id: c_uint,
                              rx_conf: Option<*const RteEthRxConf>,
                              mb: *mut rte_mempool::ffi::RteMempool ) -> c_int;
}

C函数-

int
rte_eth_rx_queue_setup(uint8_t port_id, uint16_t rx_queue_id,
               uint16_t nb_rx_desc, unsigned int socket_id,
               const struct rte_eth_rxconf *rx_conf,
               struct rte_mempool *mp);

我为长度道歉，但我觉得我错过了一些简单的东西并且无法弄清楚。我已经检查了正在传递的每个字段的结构对齐，我什至看到了我所期望的指针的值 -

#[repr(C)]
struct MyStruct {
    value: c_int,
}

extern {
    fn get_struct() -> *mut MyStruct;
}

extern {
    fn put_struct(priv_struct: *mut MyStruct) -> ();
}

fn rust_get_struct() -> *mut MyStruct {
    let ret = unsafe { get_struct() };
    ret
}

fn rust_put_struct(priv_struct: *mut MyStruct) {
    unsafe { put_struct(priv_struct) };
}

fn main() {
    let main_struct = rust_get_struct();
    rust_put_struct(main_struct);
}

关于为什么指针在 C 端变成 NULL 的任何想法？

Answer 1

CString::new("…").unwrap().as_ptr()不起作用。这CString是临时的，因此as_ptr()调用返回该临时的内部指针，当您使用它时可能会悬空。只要您不使用指针，根据 Rust 的安全定义，这是“安全的”，但最终在unsafe块中使用。您应该将字符串绑定到变量并使用as_ptr在该变量上。

这是一个很常见的问题，甚至有人建议修复CStr{,ing}API 以避免它。

此外，原始指针本身可以为空，因此 Rust FFI 的等价物 const struct rte_eth_rxconf *将是*const ffi::RteEthRxConf，而不是Option<*const ffi::RteEthRxConf>。