C++與Rust操作裸指標的比較

摘要： 假設存在const T* ptr1 和T* ptr2 ，分別判斷它們是否為空，C++和Rust實現如下所示。 if ((NULL == ptr1) || (nullptr == ptr2)) { // do something } 複製程式碼 use std:...

假設存在const T* ptr1 和T* ptr2 ，分別判斷它們是否為空，C++和Rust實現如下所示。

if ((NULL == ptr1) || (nullptr == ptr2)) {
// do something
}
複製程式碼

use std::ptr;

if ptr::null() == ptr1 || ptr::null_mut() == ptr2 {
// do something
}
複製程式碼

返回nullptr/NULL

由前面可知，Rust提供C介面時返回nullptr或NULL的實現如下

#[no_mangle]
pub extern "C" fn init_engine() -> * const c_void {
// something goes wrong
std::ptr::null()
}

fn main() {
unsafe{
let engine = init_engine();
println!("{:?}", engine);
}
}
複製程式碼

使用slice直接讀寫指標內容

寫指標

const int COUNT = 100;
int *int_ptr = new int[COUNT];
for (int i = 0; i < COUNT; ++i) {
int_ptr[i] = i;
}
複製程式碼

將上述C++申請的ptr指標傳遞到Rust進行寫入，最差的辦法是在Rust內部建立一個長度相同的Vector ，將資料寫入Vector ，再通過std::ptr::copy 到int_ptr 中，示例如下：

use std::ptr;

#[no_mangle]
pub extern "C" fn write_to_c_buffers(n: usize, buffers: *mut i32) {
let mut tmp_buffers = Vec::with_capacity(n);
for index in 0..n {
tmp_buffers.push(index);
}
unsafe {
ptr::copy(tmp_buffers.as_ptr(), buffers, n);
}
}
複製程式碼

上述的tmp_buffers 分配了一塊與buffers 等長的新記憶體，這樣多佔用了記憶體，不科學。

使用std::slice 直接讀寫裸指標可實現前面C++式的做法，示例如下：

use std::slice;

#[no_mangle]
pub extern "C" fn write_to_c_buffers(n: usize, buffers: *mut i32) {
unsafe {
let mut slice = slice::from_raw_parts_mut(buffers, n);
for index in 0..n {
slice[index] = index; 
}
}
}
複製程式碼

進一步，可使用Rust類似C#的foreach進行迴圈，同時縮小unsafe程式碼塊的影響空間。讀指標也可用這個方案。

use std::slice;

#[no_mangle]
pub extern "C" fn write_to_c_buffers(n: usize, buffers: *mut i32) {
let mut buffers = unsafe { slice::from_raw_parts_mut(buffers, n) };
for slice in buffers {
*slice = //do something; 
}
}
複製程式碼

讀指標

int summary(size_t count, int ptr*) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < count; ++i) {
sum += ptr[i];
}
return sum;
}
複製程式碼

將ptr 傳遞到Rust進行求和，用slice可以直接操作，避免分配額外的記憶體，示例如下：

use std::slice;

#[no_mangle]
pub extern "C" fn summary_for_c_buffers(n: usize, buffers: *const i32) {
unsafe {
let slice = slice::from_raw_parts(buffers, n);
let mut sum = 0;
for index in 0..n {
sum += slice[index];
}
sum
}
}
複製程式碼