在 FFI 中使用 ptr::NonNull 是否有效？答案

【问题标题】：Is it valid to use ptr::NonNull in FFI?在 FFI 中使用 ptr::NonNull 是否有效？
【发布时间】：2018-08-29 18:27:19
【问题描述】：

Rust 具有代表非NULL 指针的ptr::NonNull 类型。在 FFI 中使用这种类型是否安全？

是否保证具有相同的二进制表示（忽略非 FFI 上下文，例如 Option 优化）、对齐、寄存器用法为 *mut T？

例如，我可以实现这个接口吗：

void call_me_from_c(char *without_nulls) __attribute__((nonnull));

与

extern "C" fn call_me_from_c(without_nulls: ptr::NonNull<c_char>)

我不希望这做任何事情（除了在与NULL 一起使用时导致UB ;），但我希望界面记录该函数需要非NULL论据。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这取决于你编译的 Rust 版本。

NonNullnow has repr(transparent)，所以在 FFI 中使用是安全的，只要封装的类型是安全的。

#[stable(feature = "nonnull", since = "1.25.0")]
#[repr(transparent)]
pub struct NonNull<T: ?Sized> {
    pointer: NonZero<*const T>,
}

我不会使用它。主要原因是its definition：

#[stable(feature = "nonnull", since = "1.25.0")]
pub struct NonNull<T: ?Sized> {
    pointer: NonZero<*const T>,
}

更具体地说，我担心定义中不是的内容：#[repr(transparent)]（强调我的）：

具有这种表示的结构与单个非零大小字段具有相同的布局和 ABI。

我遇到了由于putting newtypes in a FFI function 导致的错误编译，而repr(transparent) 已解决，所以这不仅仅是一个学术练习。

【讨论】：

在这种情况下，repr(C) 就足够了，因为NonNull 不是新类型，但是，因为它既没有标记为repr(C)，也没有标记为repr(transparent)，它不安全。
@Tim 你能分享你为什么说它不是新类型吗？它是单个字段的结构，是新类型 AFAIK 的关键组件。
我认为 newtypes 是 struct Foo(Bar); 形式的结构，但如果我弄错了，请纠正我。至少在我目前阅读的所有文献中，“新类型”一词都在这种背景下。