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我正在尝试获取 C 库返回的 C 字符串,并通过 FFI 将其转换为 Rust 字符串。
mylib.c
const char* hello(){
return "Hello World!";
}
#![feature(link_args)]
extern crate libc;
use libc::c_char;
#[link_args = "-L . -I . -lmylib"]
extern {
fn hello() -> *c_char;
}
fn main() {
//how do I get a str representation of hello() here?
}
最佳答案
在 Rust 中使用 C 字符串的最佳方法是使用 std::ffi
模块中的结构,即 CStr
和 CString
。CStr
是动态大小的类型,因此只能通过指针使用。这使得它与常规的 str
类型非常相似。您可以使用不安全的 &CStr
静态方法从 *const c_char
构造 CStr::from_ptr
。这个方法是不安全的,因为不能保证你传递给它的原始指针是有效的,它确实指向一个有效的 C 字符串并且字符串的生命周期是正确的。
您可以使用 &str
方法从 &CStr
获取 to_str()
。
这是一个例子:
extern crate libc;
use libc::c_char;
use std::ffi::CStr;
use std::str;
extern {
fn hello() -> *const c_char;
}
fn main() {
let c_buf: *const c_char = unsafe { hello() };
let c_str: &CStr = unsafe { CStr::from_ptr(c_buf) };
let str_slice: &str = c_str.to_str().unwrap();
let str_buf: String = str_slice.to_owned(); // if necessary
}
*const c_char
指针的生命周期以及谁拥有它们。根据 C API,您可能需要对字符串调用特殊的释放函数。您需要仔细安排转换,以便切片不会超过指针。
CStr::from_ptr
返回具有任意生命周期的
&CStr
的事实在这里有所帮助(尽管它本身很危险);例如,您可以将 C 字符串封装到一个结构中并提供
Deref
转换,这样您就可以像使用字符串切片一样使用您的结构:
extern crate libc;
use libc::c_char;
use std::ops::Deref;
use std::ffi::CStr;
extern "C" {
fn hello() -> *const c_char;
fn goodbye(s: *const c_char);
}
struct Greeting {
message: *const c_char,
}
impl Drop for Greeting {
fn drop(&mut self) {
unsafe {
goodbye(self.message);
}
}
}
impl Greeting {
fn new() -> Greeting {
Greeting { message: unsafe { hello() } }
}
}
impl Deref for Greeting {
type Target = str;
fn deref<'a>(&'a self) -> &'a str {
let c_str = unsafe { CStr::from_ptr(self.message) };
c_str.to_str().unwrap()
}
}
CString
。它与
CStr
的关系与
String
与
str
的关系相同 -
CString
是
CStr
的拥有版本。这意味着它“持有”字节数据分配的句柄,并且删除
CString
将释放它提供的内存(本质上,
CString
包装
Vec<u8>
,后者将被删除)。因此,当您想将 Rust 中分配的数据公开为 C 字符串时,它很有用。
&[u8]
/
Vec<u8>
正好相反——它们不以零字节结尾并且可以包含任意数量的它们。这意味着从
Vec<u8>
到
CString
既不是无错误也不是无分配 -
CString
构造函数都会检查您提供的数据中的零,如果找到则返回错误,并将零字节附加到字节的末尾可能需要重新分配的 vector 。
String
的
Deref<Target = str>
一样,
CString
实现
Deref<Target = CStr>
,因此您可以直接在
CStr
上调用在
CString
上定义的方法。这很重要,因为返回 C 互操作所需的
as_ptr()
的
*const c_char
方法是在
CStr
上定义的。您可以直接在
CString
值上调用此方法,这很方便。
CString
可以从可以转换为
Vec<u8>
的所有内容中创建。
String
、
&str
、
Vec<u8>
和
&[u8]
是构造函数
CString::new()
的有效参数。自然,如果您传递一个字节切片或字符串切片,则会创建一个新的分配,同时会消耗
Vec<u8>
或
String
。
extern crate libc;
use libc::c_char;
use std::ffi::CString;
fn main() {
let c_str_1 = CString::new("hello").unwrap(); // from a &str, creates a new allocation
let c_str_2 = CString::new(b"world" as &[u8]).unwrap(); // from a &[u8], creates a new allocation
let data: Vec<u8> = b"12345678".to_vec(); // from a Vec<u8>, consumes it
let c_str_3 = CString::new(data).unwrap();
// and now you can obtain a pointer to a valid zero-terminated string
// make sure you don't use it after c_str_2 is dropped
let c_ptr: *const c_char = c_str_2.as_ptr();
// the following will print an error message because the source data
// contains zero bytes
let data: Vec<u8> = vec![1, 2, 3, 0, 4, 5, 0, 6];
match CString::new(data) {
Ok(c_str_4) => println!("Got a C string: {:p}", c_str_4.as_ptr()),
Err(e) => println!("Error getting a C string: {}", e),
}
}
CString
的所有权转移到 C 代码,您可以调用
CString::into_raw
。然后你需要取回指针并在 Rust 中释放它; Rust 分配器不太可能与
malloc
和
free
使用的分配器相同。您需要做的就是调用
CString::from_raw
然后让字符串正常删除。
关于c - 如何将 C 字符串转换为 Rust 字符串并通过 FFI 转换回来?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/62951377/
我是一名优秀的程序员,十分优秀!