使用ctypes在Python中使用Rust返回的数组


问题内容

我有一个Rust函数,返回一个array,我想在中使用此数组Python,可能是,list或者numpy.array这并不重要。

我的Rust函数如下所示:

#[no_mangle]
pub extern fn make_array() -> [i32; 4] {
    let my_array: [i32; 4] = [1,2,3,4];
    return my_array;
}

我试图像这样在Python中调用它:

In [20]: import ctypes

In [21]: from ctypes import cdll

In [22]: lib = cdll.LoadLibrary("/home/user/RustStuff/embed/target/release/libembed.so")

In [23]: lib.make_array.restype = ctypes.ARRAY(ctypes.c_int32, 4)

In [24]: temp = lib.make_array()

In [25]: [i for i in temp]
Out[25]: [1, 2, -760202930, 32611]

我究竟做错了什么?为什么我的输出没有[1,2,3,4]?为什么我的前两个元素正确,而其他两个元素都填充有垃圾?

我在上找不到任何好的文档ctypes.ARRAY,因此我只看了正确的内容,所以很可能是问题所在。


问题答案:

正如其他人所说,您不能 真正 正确地返回固定大小的数组。但是您可以通过将数组包装在结构中来 欺骗 ctypes做正确的事情:

import ctypes

class Int32_4(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("array", ctypes.c_int32 * 4)]

lib = ctypes.CDLL("embed.dll")
lib.make_array.restype = Int32_4

temp = lib.make_array()

print(temp.array[:])

结果在[1, 2, 3, 4]我的机器上。

附录 :这是一个“技巧”,因为我们正在利用C可以做什么和Rust可以做什么之间的差异。C 不允许 您按值返回固定大小的数组,但是Rust
,并且它的工作原理与返回用户定义的结构相同。

所以,我们做的东西是c 允许:返回恰好包含一个固定大小的数组结构。这很好,并且与Rust使用的布局匹配。

当然,这也有些怪异,因为我并不 完全 相信这是明确定义的行为。如果您想更加安全,可以在Rust一侧更改返回类型以匹配C:

#[repr(C)]
struct Int32_4 {
    array: [i32; 4]
}