如何在 Rust 中初始化 sigset_t 或用作 "out parameters" 的其他变量？

Question

我正在尝试了解更多关于 Rust 中的 FFI 以及与 C 库的链接，特别是 libc。在我的“探索”过程中，我遇到了以下问题。

C 中的正常模式

void(* sig_set(int sig, void(*handler)(int))) {
    // uninitialized sigaction structs
    struct sigaction new_action, old_action;

    // assign options to new action
    new_action.sa_flags = SA_RESTART;
    new_action.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&new_action.sa_mask);

    if(sigaction(sig, &new_action, &old_action) < 0) {
        fprintf(stderr, "Error: %s!\n", "signal error");
        exit(1);
    }
    return old_action.sa_handler;
}

尝试使用 Rust

use libc; // 0.2.77

fn sig_init(sig: i32, handler: fn(i32) -> ()) -> usize {
    unsafe {
        let mut new_action: libc::sigaction;
        let mut old_action: libc::sigaction;

        new_action.sa_flags = 0x10000000;
        new_action.sa_sigaction = handler as usize;
        libc::sigemptyset(&mut new_action.sa_mask as *mut libc::sigset_t);

        libc::sigaction(
            sig,
            &mut new_action as *mut libc::sigaction,
            &mut old_action as *mut libc::sigaction,
        );
        old_action.sa_sigaction
    }
}

编译器会抛出以下错误：

error[E0381]: assign to part of possibly-uninitialized variable: `new_action`
 --> src/lib.rs:8:9
  |
8 |         new_action.sa_flags = 0x10000000;
  |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ use of possibly-uninitialized `new_action`

error[E0381]: borrow of possibly-uninitialized variable: `old_action`
  --> src/lib.rs:15:13
   |
15 |             &mut old_action as *mut libc::sigaction,
   |             ^^^^^^^^^^^^^^^ use of possibly-uninitialized `old_action`

这是有道理的，因为如果 sigemptyset 从 sa_mask 读取数据，可能会发生非常糟糕的事情。所以我在上面的第 3 行尝试了以下内容。

let mut new_action: libc::sigaction = libc::sigaction {
    sa_sigaction: handler as usize,
    sa_flags: 0x10000000,
    sa_mask: mask,
};

这将不起作用，因为在上面的示例中缺少 _restorer，但 _restorer 是私有的。我将如何解决这个问题或类似情况？你会使用类似 mem::transmute 的东西吗？

Answer 1

使用 mem::zeroed 怎么样？文档甚至说：

This is useful for FFI functions sometimes, but should generally be avoided.

Answer 2

标准库定义了几个类型和函数来处理初始化。它们是通用的，因此可用于初始化任何类型的值。

现代 Rust 建议在大多数情况下使用 MaybeUninit。适用于您的情况，它看起来像：

use std::mem::MaybeUninit;

let mut new_action: libc::sigaction = MaybeUninit::zeroed().assume_init();
let mut old_action: libc::sigaction = MaybeUninit::zeroed().assume_init();

MaybeUninit 在 Rust 1.36 中得到了稳定。在此之前，您可以使用 std::mem::uninitialized()，它会为您提供一个未初始化的值。 LLVM 将认为内容是未定义的，并将基于此执行积极的优化。您必须在读取任何值之前对其进行初始化。

更适合您的情况的是 std::mem::zeroed()，它为您提供了一个存储空间中填满零的值。这个函数是unsafe，因为这样的值不一定对所有类型都合法。 zeroed() 适用于“普通旧数据”(POD) 类型。适用于您的情况，它看起来像：

use std::mem;

let mut new_action: libc::sigaction = mem::zeroed();
let mut old_action: libc::sigaction = mem::zeroed();

如何在 Rust 中初始化 sigset_t 或用作 "out parameters" 的其他变量？

How can I initialize sigset_t or other variables used as "out parameters" in Rust?

libc

ffi

out-parameters

rust

C 中的正常模式

尝试使用 Rust