如何在Rust编译时确定数组的大小？

Question

我有一个C库，它期望能明确定义字符串长度的字符串类型：

#[repr(C)]
pub struct FFIStr {
    len: usize,
    data: *const u8,
}

因为此类型用作静态，所以我想使用const函数或宏（而不是手动设置len）来安全地声明它。

我的第一次尝试是使用宏和len()，但是尚无法获得length of a slice as a const fn in stable：

macro_rules! ffi_string {
    ($x:expr) => {
        FFIStr { len: $x.len(), data: $x as *const u8 }
    };
}

#[no_mangle]
pub static mut HELLO_WORLD: FFIStr = ffi_string!(b"Hello, world!");

error: core::slice::<impl [T]>::len` is not yet stable as a const function

我的第二次尝试是使用std::mem::size_of<T>，但似乎没有一种方法可以使用泛型来获得静态数组的类型：

std::mem::size_of<T>

尽管这很有效（令人惊讶的是，它很容易被滥用，因为它会疯狂地将您传递给

const fn ffi_string<T>(s: &'static T) -> FFIStr {
    FFIStr { len: ::std::mem::size_of::<T>(), data: s as *const _ as *const _ }
}

#[no_mangle]
pub static mut HELLO_WORLD: FFIStr = ffi_string(b"Hello, world!");

的所有内容强制转换。

似乎*const u8将是一个不错的解决方案，但它们目前不稳定：

const_generics

const fn ffi_string<const SIZE: usize>(s: &'static [u8; SIZE]) -> FFIStr {
    FFIStr { len: SIZE, data: s as *const u8 }
}

#[no_mangle]
pub static mut X: FFIStr = ffi_string(b"Hello, world!");

在编译时是否有更好的方法来确定静态数组的大小？

Answer 1

直到error[E0658]: const generics are unstable或const_generics稳定下来，这是基于通用C const_slice_len宏的一种方法：

ARRAY_SIZE

[它使用const泛型函数

macro_rules! array_size {
    ($x:expr) => (
        (size_of_val($x) / size_of_val(&$x[0]))
    )
}

const fn size_of_val<T>(_: &T) -> usize {
    std::mem::size_of::<T>()
}

fn main() {
    assert_eq!(3, array_size!(&[1, 2, 3]));
    assert_eq!(13, array_size!(b"Hello, world!"));
}

确定类型，从而确定通过引用传递的值的大小（内置size_of_val<T>不是const）。

Note：这不适用于大小为0的数组。可以通过使用std::mem::size_of_val来解决此问题，但代价是错误地接受了非数组类型（例如std::mem::size_of_val）。