通过Dart FFI调用Rust Copy_Dir函数时出现内存分配失败问题

问题描述 #

从Dart调用Rust实现的copy_dir函数时，出现错误：memory allocation of 140374366121105 bytes failed，设备连接丢失，但实际待拷贝的源文件夹仅2.4KB。

错误根源分析 #

1. FFI函数签名不匹配：原Rust函数直接接收&Path参数，但Dart通过FFI传递的是C风格UTF-8字符串指针，Rust无法正确解析这种指针到Path引用，导致内存结构被错误解读，进而触发不合理的超大内存分配请求。
2. 目录拷贝逻辑错误：原Rust代码处理子目录时，错误地创建源目录的副本而非目标目录的子目录，且缺少递归拷贝逻辑，无法处理嵌套目录。

修复方案 #

1. 修正Rust端代码 #

需要将Rust函数适配FFI调用规范，正确处理C字符串指针，并修复拷贝逻辑：

use std::ffi::{CStr, OsStr};
use std::os::unix::ffi::OsStrExt; // Unix系统适用，Windows请替换为`std::os::windows::ffi::OsStrExt`
use std::path::Path;
use std::fs;
use std::io;
use libc::c_char;

// 暴露给FFI的函数，使用C调用约定，关闭名称混淆
#[no_mangle]
pub extern "C" fn copy_dir(source: *const c_char, destination: *const c_char) -> i32 {
    // 安全解析C字符串指针
    let source_cstr = unsafe {
        if source.is_null() {
            return -1; // 空指针错误码
        }
        CStr::from_ptr(source)
    };
    let dest_cstr = unsafe {
        if destination.is_null() {
            return -2; // 空指针错误码
        }
        CStr::from_ptr(destination)
    };

    // 转换为Rust Path类型
    let source_path = Path::new(OsStr::from_bytes(source_cstr.to_bytes()));
    let dest_path = Path::new(OsStr::from_bytes(dest_cstr.to_bytes()));

    // 执行拷贝逻辑并返回错误码
    match copy_dir_impl(source_path, dest_path) {
        Ok(_) => 0, // 成功返回0
        Err(e) => {
            eprintln!("拷贝错误: {}", e);
            -3 // 拷贝失败错误码
        }
    }
}

// 内部目录拷贝实现，修复递归逻辑
fn copy_dir_impl(source: &Path, destination: &Path) -> io::Result<()> {
    if source.is_dir() {
        fs::create_dir_all(destination)?;
        for entry in fs::read_dir(source)? {
            let entry = entry?;
            let entry_path = entry.path();
            let dest_entry_path = destination.join(entry.file_name());
            
            if entry_path.is_dir() {
                // 递归拷贝子目录
                copy_dir_impl(&entry_path, &dest_entry_path)?;
            } else {
                fs::copy(&entry_path, &dest_entry_path)?;
            }
        }
    } else {
        fs::copy(source, destination)?;
    }
    Ok(())
}

2. 修正Dart端代码 #

更新函数签名以匹配Rust的返回值，并增加错误码检查：

import 'dart:ffi';
import 'dart:io';
import 'package:ffi/ffi.dart';

typedef CopyDirFunc = Int32 Function(
  Pointer<Utf8> source,
  Pointer<Utf8> destination,
);

typedef CopyDir = int Function(
  Pointer<Utf8> source,
  Pointer<Utf8> destination,
);

void main(){
  final path = Platform.isWindows
              ? 'path\\to\\mylib.dll'
              : '/path/to/mylib.so';
  final dylib = DynamicLibrary.open(path);
  final copyDirPointer =
      dylib.lookup<NativeFunction<CopyDirFunc>>('copy_dir');
  final copyDir = copyDirPointer.asFunction<CopyDir>();
  
  const source = '/path/from/ag_fsm_docs';
  final utf8Pointer = source.toNativeUtf8();

  const destination = '/path/to/rust_play_folder/Jahid';
  final utf8Pointer2 = destination.toNativeUtf8();

  // 调用并检查结果
  final result = copyDir(utf8Pointer, utf8Pointer2);
  if (result == 0) {
    print('目录拷贝成功');
  } else {
    print('拷贝失败，错误码: $result');
  }

  // 释放内存
  calloc.free(utf8Pointer);
  calloc.free(utf8Pointer2);
}

关键修复点说明 #

• FFI适配：Rust函数必须使用#[no_mangle]和extern "C"确保Dart能正确找到并调用；通过CStr安全解析传入的指针，避免内存错误。
• 递归逻辑修复：处理子目录时，递归调用拷贝函数而非错误创建原目录，确保嵌套目录能被正确拷贝。
• 错误处理：通过返回错误码让Dart能感知拷贝结果，避免静默崩溃。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Md. Jahid Hasan