从 C 函数返回 Ruby 的 Fiddle::Pointer答案

【问题标题】：Return Ruby's Fiddle::Pointer from C function从 C 函数返回 Ruby 的 Fiddle::Pointer
【发布时间】：2018-07-27 23:02:50
【问题描述】：

我目前正在开发一个高性能的 Vector/Matrix Ruby gem C 扩展，因为我发现内置的实现很麻烦，对于我个人遇到的大多数情况并不理想，并且在其他领域也缺乏。

我的第一个方法是在 Ruby 中作为 Fiddle::CStructEntity 的子类来实现，因为目标是使它们针对互操作进行优化，而无需进行转换（例如传递给原生 OpenGL 函数）。在 C 中实现为数学提供了很大的好处，但是在尝试实现一个次要函数时遇到了障碍。

我希望有一个方法返回一个Fiddle::Pointer 到结构体（基本上是一个指向Rdata->data 的指针。我希望返回一个实际的Fiddle::Pointer 对象。返回一个整数地址、打包字符串等很简单，并且使用它可以很容易地在 Ruby 方法中扩展以转换为 Fiddle::Pointer，如下所示：

def ptr
  # Assume address is an integer address returned from C
  Fiddle::Pointer.new(self.address, self.size)
end

这向我提出了一个问题，甚至可以从 C 中做到这一点吗？ Fiddle 不是核心库的一部分，它是标准库的一部分，因此实际上只是一个扩展本身。

这个问题很简单，可以通过上面演示的几行 Ruby 代码轻松解决，但如果没有 hack 的 C 扩展甚至可以返回 Fiddle 对象，那就更好奇了？我找不到任何这样做的例子，而且在涉及 Fiddle 的文档中，它一如既往地非常基础，没有太多解释。

【问题讨论】：

标签： ruby rubygems ffi fiddle

【解决方案1】：

这个解决方案实际上相当简单，尽管我承认它没有我希望发现的优雅或干净的解决方案。

可能有更复杂的方法来解决这个问题，包括 Fiddle 的标题，并针对它进行构建，但这并不是一个真正可行的解决方案，因为我不想将我的 C 扩展限制为只能工作使用 Ruby 2.0+，并且在 Ruby 版本低于 2.0 的情况下简单地省略该方法是完全可以接受的。

首先我包含version.h，它提供访问定义宏RUBY_API_VERSION_MAJOR，这是我真正需要知道的关于Fiddle 是否存在的全部内容。

这将是一个缩略版本，仅展示如何将Fiddle::Pointer 类作为VALUE 获取，并创建一个实例。

#if RUBY_API_VERSION_MAJOR >= 2

    rb_require("fiddle");
    VALUE fiddle = rb_const_get(rb_cObject, rb_intern("Fiddle"));
    rb_cFiddlePointer = rb_const_get(fiddle, rb_intern("Pointer"));

#endif

在本例中，该类存储在rb_cFiddlePointer 中，然后可用于从C 创建并返回Fiddle::Pointer 对象。

    // Get basic data about the struct
    struct RData *rdata = RDATA(self);
    VALUE *args = xmalloc(sizeof(VALUE) * 2);
    // Set the platform pointer-size address (could just use size_t here...)
    #if SIZEOF_INTPTR_T == 4
        args[0] = LONG2NUM((long) rdata->data);
    #elif SIZEOF_INTPTR_T == 8
        args[0] = LL2NUM((long long) rdata->data);
    #else 
        args[0] = INT2NUM(0);
    #endif
    // Get size of structure
    args[1] = INT2NUM(SIZE_OF_YOUR_STRUCTURE);
    VALUE ptr = rb_class_new_instance(2, args, rb_cFiddlePointer);
    xfree(args);
    return ptr;

将函数链接到实际的 Ruby 方法后，您可以调用它以获取指向内存中内部结构的大小指针。

【讨论】：