从Rust函数返回字符串到Python

Question

我对生锈很陌生。如何从可以在Python中使用的Rust函数返回String？在

以下是我的Rust实现：

use std::ffi::CString;

#[no_mangle]
pub extern fn query() -> CString {
    let s = CString::new("Hello!").unwrap();
    return s;
}

以及调用它的Python代码：

^{pr2}$

我得到了一个分割错误时，它运行。

编辑：使用Vladimir Matveev下面的Rust代码，我可以让它与我的python代码的更改一起工作：

from ctypes import *

lib = cdll.LoadLibrary("target/release/libtest.so")
lib.query.restype = c_char_p
result = lib.query()
print cast(result, c_char_p).value
lib.free_query(result)

Answer 1

最直接的说法是：

use libc::c_char;
use std::ffi::CString;
use std::mem;

#[no_mangle]
pub extern fn query() -> *mut c_char {
    let s = CString::new("Hello!").unwrap();
    s.into_raw()
}

这里我们返回一个指向chars的以零结尾的序列的指针，该序列可以传递给Python的c_char_p。你不能仅仅返回CString，因为它是Rust结构，不应该直接在C代码中使用——它包装了Vec<u8>，实际上由三个指针大小的整数组成。它与C的char*不直接兼容。我们需要从中得到一个原始指针。^{}方法就是这样做的——它按值使用CString，“忽略”它，这样它的分配就不会被破坏，并返回一个指向数组开头的*mut c_char指针。在

然而，这样的话，字符串就会被泄露，因为我们忘记了它在锈边的分配，它永远也不会被释放。我不太了解Python的FFI，但是解决这个问题最直接的方法是创建两个函数，一个用于生成数据，另一个用于释放数据。然后需要通过调用以下释放函数从Python端释放数据：

^{pr2}$

^{}方法接受一个*mut c_char指针并从中创建一个CString实例，计算进程中底层以零结尾的字符串的长度。此操作意味着所有权转移，因此结果CString值将拥有分配，当它被删除时，分配将被释放。这正是我们想要的。在

Answer 2

这里的问题是您直接返回一个CString，它与C中的字符串表示不对应（您可以看到here的源代码CString）。在

应该使用s.as_ptr()返回指向字符串的指针。但是，您需要确保在函数末尾没有释放字符串，因为这将导致指针悬空。在

我能想到的唯一解决方案是使用forget让rust忘记变量，而不是释放它。当然，您需要在以后找到释放字符串的方法，以避免内存泄漏（参见Vladimir的答案）。在

根据我提到的更改，您的Rust代码应该是以下内容：

use std::ffi::CString;
use std::mem;

#[no_mangle]
pub extern fn query() -> *const i8 {
    let s = CString::new("Hello!").unwrap();
    let ptr = s.as_ptr();
    mem::forget(s);
    return ptr;
}