传递数组

上方来看看如何传递数组，由于数组在作为参数传递的时刻会退步为指针，所以数组的长度信息就失落了，经常使用sizeof计算出来的结果就是一个指针的大小。因此将数组作为参数传递的时刻，应该将以后数组的长度信息也传递过去，否则或许会访问合法的内存。

咱们成功一个配置，Rust接纳一个Python数组，启动原地排序。

usestd::slice;#[no_mangle]pubextern"C"fnsort_array(arr:*muti32,len:usize){assert!(!arr.is_null());unsafe{//失掉一个切片&mut[i32]letslice=slice::from_raw_parts_mut(arr,len);slice.sort();//排序}}

而后Python启动调用：

fromctypesimport*py_lib=CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")#一个列表mpa-from-tpl="t">
传递结构体
结构体应该是Rust外面最关键的结构之一了，它要如何和外部交互呢？
usestd::ffi::c_char;#[repr(C)]pubstructGirl{pubname:*mutc_char,pubage:u8,}#[no_mangle]pubextern"C"fncreate_struct(name:*mutc_char,age:u8)->Girl{Girl{name,age}}
由于结构体实例要前往给外部，所以它的字段类型必定是兼容的，不能定义C了解不了的类型。而后还要设置#[repr(C)]属性，来保障结构体的内存规划和C是兼容的。
上方经过cargobuild命令编译成灵活库，Python担任调用。
fromctypesimport*py_lib=CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")classGirl(Structure):_fields_=[("name",c_char_p),("age",c_uint8),]#指定create_struct的前往值类型为Girlpy_lib.create_struct.restype=Girlgirl=py_lib.create_struct(c_char_p("S教员".encode("utf-8")),c_uint8(18))print(girl.name.decode("utf-8"))#S教员print(girl.age)#18
调用成功，并且此时是没有内存暴露的。
当经过FFI将数据从Rust传递到Python时，假设传递的是指针，那么会触及内存监禁的疑问。但假设传递的是值，那么它会复制一份给Python，而原始的值（这里是结构体实例）会被智能销毁，所以无需担忧。
而后是结构体外部的字段，只管外面的name字段是*mutc_char，但它的值是由Python传过去的，而不是在Rust外部创立的，因此没有疑问。
但假设将Rust代码改一下：
usestd::ffi::{c_char,CString};#[repr(C)]pubstructGirl{pubname:*mutc_char,pubage:u8,}#[no_mangle]pubextern"C"fncreate_struct()->Girl{letname=CString::new("S教员").unwrap().into_raw();letage=18;Girl{name,age}}
这时就难堪了，此时的字符串是Rust外面创立的，转成原始指针之后，Rust将不再治理相应的堆内存（由于into_raw将一切权转移走了），此时就要求手动堆内存了。
fromctypesimport*py_lib=CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")classGirl(Structure):_fields_=[("name",c_char_p),("age",c_uint8),]#指定create_struct的前往值类型为Girlpy_lib.create_struct.restype=Girlgirl=py_lib.create_struct()print(girl.name.decode("utf-8"))#S教员print(girl.age)#18#间接传递girl即可，会监禁girl外面的字段在堆区的内存py_lib.free(girl)
此时就不会产生内存暴露了，在free的时刻，将变量girl传出来，监禁掉外部字段占用的堆内存。
当然，Rust也可以前往结构体指针，经过Box<T>成功。
#[no_mangle]pubextern"C"fncreate_struct()->*mutGirl{letname=CString::new("S教员").unwrap().into_raw();letage=18;Box::into_raw(Box::new(Girl{name,age}))}
留意：之前是name字段在堆上，但结构体实例在栈上，如今name字段和结构体实例都在堆上。
而后Python调用也很繁难，关键是监禁的疑问。
fromctypesimport*py_lib=CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")classGirl(Structure):_fields_=[("name",c_char_p),("age",c_uint8),]#此时前往值类型就变成了c_void_p#以后往指针时，倡导将前往值设置为c_void_ppy_lib.create_struct.restype=c_void_p#拿到指针（一串整数）ptr=py_lib.create_struct()#将指针转成指定的类型，而类型显然是POINTER(Girl)#调用POINTER(T)的contents方法，拿到相应的结构体实例girl=cast(ptr,POINTER(Girl)).contents#访问详细内容print(girl.name.decode("utf-8"))#S教员print(girl.age)#18#监禁堆内存，这里的监禁分为两步，并且顺序不能错#先free(girl)，监禁掉外部字段（name）占用的堆内存#而后free(c_void_p(ptr))，监禁掉结构体实例girl占用的堆内存py_lib.free(girl)py_lib.free(c_void_p(ptr))
不难了解，只是在监禁结构体实例的时刻要求多留意，假设外部有字段占用堆内存，那么要求先将这些字段监禁掉。而监禁的方式是将结构体实例作为参数传给free函数，而后再传入c_void_p监禁结构体实例。
回调函数
最后看一下Python如何传递函数给Rust，由于Python和Rust之间经常使用的是CABI，所以函数必定遵照C的规范。
//calc接纳三个参数，前两个参数是*consti32//最后一个参数是函数，它接纳两个*consti32，前往一个i32#[no_mangle]pubextern"C"fncalc(a:*consti32,b:*consti32,op:extern"C"fn(*consti32,*consti32)->i32)->i32{op(a,b)}
而后看看Python如何传递回调函数。
fromctypesimport*py_lib=CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")#基于Python函数创立C函数，经过@CFUNCTYPE()启动装璜#CFUNCTYPE第一个参数是前往值类型，残余的参数是参数类型@CFUNCTYPE(c_int,POINTER(c_int),POINTER(c_int))defadd(a,b):#a、b为int*，经过.contents.value拿到详细的值returna.contents.value+b.contents.value@CFUNCTYPE(c_int,POINTER(c_int),POINTER(c_int))defsub(a,b):returna.contents.value-b.contents.value@CFUNCTYPE(c_int,POINTER(c_int),POINTER(c_int))defmul(a,b):returna.contents.value*b.contents.value@CFUNCTYPE(c_int,POINTER(c_int),POINTER(c_int))defdiv(a,b):returna.contents.value//b.contents.valuea=pointer(c_int(10))b=pointer(c_int(2))print(py_lib.calc(a,b,add))#12print(py_lib.calc(a,b,sub))#8print(py_lib.calc(a,b,mul))#20print(py_lib.calc(a,b,div))#5
成功成功了向Rust传递回调函数，当然例子举得有点刻意了，比如参数类型指定为i32即可，没有必要经常使用指针。
小结
以上咱们就引见了Python如何调用Rust编译的灵活库，再次强调一下，经过ctypes调用灵活库是最繁难、最繁难的方式。它和Python的版本有关，也不触及底层的C裁减，它只是将Rust编译成CABI兼容的灵活库，而后交给Python启动调用。
因此这也正面要求，函数的参数和前往值的类型应该是C可以示意的类型，比如Rust函数不能前往一个trt对象。总之在调用灵活库的时刻，库函数外部的逻辑可以很复杂，然而参数和前往值最好要繁难。
假设你发现Python代码存在少量的CPU密集型计算，并且不怎样触及复杂的Python数据结构，那么无妨将这些计算交给Rust。
以上就是本文的内容，后续有空咱们引见如何用Rust的PyO3来为Python编写裁减。PyO3的定位相似于Cython，用它来写裁减十分的繁难，后续无时机咱们详细聊一聊。