如何在不泄漏内存的情况下将 Rust 结构和方法实现为 C 中的 Vec？

Question

我正在为使用嵌入式构造函数和析构函数的 C 库编写 Rust bindings。 C 头文件的原始 Rust 代码：

// Opaque structures transform to enumerate
pub enum UdbEntity_ {}
pub enum UdbReference_ {}
...
pub type UdbEntity    = *mut UdbEntity_;
pub type UdbReference = *mut UdbReference_;
...

// Return a non-allocated, permanent list of all entities. This list may be
// used in places where an allocated entity list is required and may be
// safely passed to udbListEntityFree().
pub fn udbListEntity(list: *mut *mut UdbEntity, items: *mut c_int);

// Free an allocated list of entities.
pub fn udbListEntityFree(list: *mut UdbEntity);
...

// Return an allocated list of all references for entity.
// Free the list with udbListReferenceFree().
pub fn udbListReference(entity : UdbEntity,
                        refs   : *mut *mut UdbReference,
                        items  : *mut c_int);

// Free the allocated references list.
pub fn udbListReferenceFree(refs: *mut UdbReference);

这是安全 Rust 代码的实现，如 git2-rs:

/// Structure of Entity.
pub struct Entity<'ents> {
    raw: UdbEntity,
    _marker: PhantomData<&'ents UdbEntity>,
}

/// Opaque structure of list of entities.
pub struct ListEntity<'db> {
    raw: *mut UdbEntity,
    len: usize,
    _marker: PhantomData<&'db Db>,
}

/// An iterator over the Entity in list of entities.
pub struct EntityIter<'ents> {
    range: Range<usize>,
    ents: &'ents ListEntity<'ents>,
}

impl<'db> Drop for ListEntity<'db> {
    fn drop(&mut self) {
        unsafe { udbListEntityFree(self.raw) };
    }
}

还有 ListReference 和 Reference。

我需要像使用 Vec<Entity> 一样使用 ListEntity（迭代器、用于排序的切片等），但我无法实现它。在我的实现版本中，我无法创建切片：from_raw_parts returns 切片超过 UdbEntity，而不是 Entity.

当我将 Vec<Entity> 保留在 EntityList 中，稍后当我编辑 Vec<Entity>（移动它）时，EntityList 被删除并释放分配的列表 *mut UdbEntity.我也需要正确的生命周期。

我颠倒了一些简单的结构（例如 Kind、ListKind）来编写纯 Rust 代码，但我认为存在更惯用的路径。

Answer 1

问题是您的代码中有两个相当不相交的结构。一方面，您有一个 ListEntity，它拥有 UdbEntity 的原始数组，并在需要时释放它，另一方面，您有一个 Entity，它包装了 UdbEntity , 但未以任何方式在 ListEntity.

中引用

这里有两个选择。

将 UdbEntity 的数组转换为 Entity 的数组，在这种情况下，您将能够创建它的切片。为此，它们需要具有相同的内存表示。
从 UdbEntity 和 return 中分别创建一个 Entity 向量。

假设第一种方法是安全的，我会接受。如果没有，那么第二个可以工作。在这两种情况下，Entity 的数组应该由 ListEntity 拥有，以便正确管理内存。我可能会放弃 Entity 中的 PhantomData 并简单地 return 引用它们。

如何在不泄漏内存的情况下将 Rust 结构和方法实现为 C 中的 Vec？

How to implement Rust struct and methods as Vec from C without leaking memory?

c

binding

struct

ffi

rust