将Python列表传递给嵌入式Rust函数

Question

我正在学习如何在Python中嵌入Rust函数，并且如果我的输入是ints而不是list ，一切都可以正常工作。

如果我的lib.rs文件是：

#[no_mangle]
pub extern fn my_func(x: i32, y: i32) -> i32 {
    return x + y;
}

我可以这样使用：

In [1]: from ctypes import cdll

In [2]: lib = cdll.LoadLibrary("/home/user/RustStuff/embed/target/release/libembed.so")

In [3]: lib.my_func(5,6)
Out[3]: 11

但是，如果我更改lib.rs为：

#[no_mangle]
pub extern fn my_func(my_vec: Vec<i32>) -> i32 {
    let mut my_sum = 0;
    for i in my_vec {
        my_sum += i;
    }
    return my_sum;
}

我不能再在Python中使用它（此编译良好）：

In [1]: from ctypes import cdll

In [2]: lib = cdll.LoadLibrary("/home/user/RustStuff/embed/target/release/libembed.so")

In [3]: lib.my_func([2,3,4])
---------------------------------------------------------------------------
ArgumentError                             Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-454ffc5ba9dd> in <module>()
----> 1 lib.my_func([2,3,4])

ArgumentError: argument 1: <type 'exceptions.TypeError'>: Don't know how to convert parameter 1

原因，尽管我可以这样做是因为Pythonlist和RustVec都是 动态数组 ，但显然我在这里缺少了一些东西。

为什么我的尝试不起作用？我该怎么做才能解决？

Answer 1

不要这样做：

#[no_mangle]
pub extern fn my_func(my_vec: Vec<i32>) -> i32 { ... }

基本上，您 从不 希望接受或返回extern函数中的任意Rust对象，仅是Repr。相反，您应该接受C可以表示的内容。正如6502所说的，对于这种特殊情况，最好的主意是接受一个指针和一个长度。

Vec从概念上讲，Rust的指针指向数据，计数 和html" target="_blank">容量
。您可以Vec通过添加或删除对象来修改，这可能导致重新分配。这是双重不利的，因为Python和Rust可能使用彼此不兼容的不同分配器。分段错误就是这样！你真的想要
切片 。

相反，在Rust方面执行以下操作：

extern crate libc;

use libc::{size_t,int32_t};
use std::slice;

#[no_mangle]
pub extern fn my_func(data: *const int32_t, length: size_t) -> int32_t {
    let nums = unsafe { slice::from_raw_parts(data, length as usize) };
    nums.iter().fold(0, |acc, i| acc + i)
}

也就是说，您正在使用保证匹配的C类型，然后将指针和长度转换为Rust知道如何处理的东西。

我不是Pythonista，但是这个经过拼凑的代码（在“如何使用ctypes将Python列表转换为C数组？”的帮助下）似乎可以与上面的Rust一起使用：

import ctypes

lib = ctypes.cdll.LoadLibrary("./target/debug/libpython.dylib")
lib.my_func.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_int32), ctypes.c_size_t)

list_to_sum = [1,2,3,4]
c_array = (ctypes.c_int32 * len(list_to_sum))(*list_to_sum)
print lib.my_func(c_array, len(list_to_sum))

当然，您可能希望将其包装起来以使其对您的代码调用者更好。