通过 FFI 调用 Rust 函数时发生访问冲突

Question

如标题所述，当我尝试在 Python 中调用以下 Rust 代码时出现访问冲突。

这是 Rust 代码：

#![crate_type = "dylib"]

extern crate libc;

use libc::c_char;
use std::ffi::CStr;
use std::str;

#[repr(C)]
pub struct AdditionalDetail {
    swis: String,
    sbl: String,
    school_code: String,
    land_assessed_value: u32,
    deed_book: String,
    deed_page: String,
}

#[no_mangle]
pub extern fn parse_details(l: *const c_char) -> AdditionalDetail{
    let _line = unsafe {
        assert!(!l.is_null());
        CStr::from_ptr(l)
    };
    let line = str::from_utf8(_line.to_bytes()).unwrap();
    let _swis = line[52..58].to_owned();
    let _sbl = line[58..78].to_owned();
    let _school_code = line[371..377].to_owned();
    let _land_assessed_value = line[824..836].parse::<u32>().ok().expect("Couldn't convert to an int");
    let _deed_book = line[814..819].to_owned();
    let _deed_page = line[819..824].to_owned();
    AdditionalDetail{swis: _swis, sbl: _sbl, school_code: _school_code, deed_page: _deed_page,
                     land_assessed_value: _land_assessed_value, deed_book: _deed_book}
}

以及我用来调用它的 Python 代码：

from ctypes import cdll, c_uint32, Structure, c_char_p


class TaxDetail(Structure):
    _fields_ = [('swis', c_char_p),
                ('sbl', c_char_p),
                ('school_code', c_char_p),
                ('land_assessed_value', c_uint32),
                ('deed_book', c_char_p),
                ('deed_page', c_char_p), ]

    def __str__(self):
        return str(self.swis)


lib = cdll.LoadLibrary(r"C:\Rust Workspace\embed\target\release\embed.dll")
lib.parse_details.restype = TaxDetail
lib.parse_details.argtype = (c_char_p,)
result = lib.parse_details(b"1346011          63 WAP WEST  LLC    00000101       13460100615800142703690000  63 Wap West  LLC              10 Fair Oaks Dr               Poughkeepsie, NY 12603                                                                                                                                                                                            000500000150000000017135601       14270369   411      000001 1        4-6Church St                            0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006158-14-270369-0000      058369006127002200002074000000052500000000286000N    0000000028600000000000000000000000000000000000Y")
print(result)

我已经添加了 println! 对我的 Rust 代码的调用，当它尝试创建和 return 结构时似乎发生了访问冲突。我收到的具体错误消息是 Process finished with exit code -1073741819 (0xC0000005).

这发生在 32 位 Rust 和 Python 64 位 Windows 10.

Answer 1

我不确定问题的全部程度，但我知道这个问题不会很好：你不能 return String 通过 FFI。

Rust String 在概念上由 3 个部分组成：指向内存块的指针、该内存的长度以及该内存中有多少是有效字符串。

将其与 C 字符串进行比较。 C 字符串只是指向内存的指针。你不知道有多少内存，你只能通过遍历每个字节直到到达 NUL 字节来知道有效长度。

更重要的是，String 未标记为 #[repr(C)]，因此 String 结构的实际布局取决于 Rust 编译器。

我怀疑发生错误是因为 Python 看到您正在 returning a c_char_p（我假设是 char *）。然后它尝试读取指针的数据值，然后移动到下一个指针。它读取的"pointer"可能是String的指针or长度or的容量，一读取第二个它在某处的杂草中脱落。

相反，您将需要找出处理此字符串的替代方法。一些想法：

操作 passed-in 字符串以在断点处添加 NUL 字节，然后 return 指向该大块的指针。在释放原始字符串后，您需要注意不要使用任何子字符串。此外，原始字符串现在看起来更短，因为它嵌入了 NUL 字节。我也不知道什么时候 Python 会释放字符串。
Return an object 持有 CString 并具有 return as_ptr.

类似的逻辑适用于 &str，它在概念上是指向内存块的指针以及该内存块中有多少是有效的。

通过 FFI 调用 Rust 函数时发生访问冲突

Access violation when calling Rust function through FFI

python

ctypes

ffi

access-violation

rust