fix: compatible_engineにsafety requirementとアサートを入れる (#869)

compatible_engineに、VOICEVOX ENGINEが守る必要がある事前条件を簡潔に書
く。また、ENGINEから渡されるポインタがアラインメントに沿っているかのア
サートを入れる。

crates/voicevox_core_c_api/src/compatible_engine.rs

@@ -221,22 +221,31 @@ pub extern "C" fn supported_devices() -> *const c_char {
     });
 }
 
-// SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
-#[unsafe(no_mangle)]
-pub extern "C" fn yukarin_s_forward(
+/// # Safety
+///
+/// - `phoneme_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `speaker_id`はRustの`&[i64; 1]`として解釈できなければならない。
+/// - `output`はRustの`&mut [f32; length as usize]`として解釈できなければならない。
+#[unsafe(no_mangle)] // SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
+pub unsafe extern "C" fn yukarin_s_forward(
     length: i64,
     phoneme_list: *mut i64,
     speaker_id: *mut i64,
     output: *mut f32,
 ) -> bool {
     init_logger_once();
+    assert_aligned(phoneme_list);
+    assert_aligned(speaker_id);
+    assert_aligned(output);
     let synthesizer = &*lock_synthesizer();
     let result = ensure_initialized!(synthesizer).predict_duration(
+        // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
         unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(phoneme_list, length as usize) },
         StyleId::new(unsafe { *speaker_id as u32 }),
     );
     match result {
         Ok(output_vec) => {
+            // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
             let output_slice = unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(output, length as usize) };
             output_slice.clone_from_slice(&output_vec);
             true
@@ -248,9 +257,18 @@ pub extern "C" fn yukarin_s_forward(
     }
 }
 
-// SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
-#[unsafe(no_mangle)]
-pub extern "C" fn yukarin_sa_forward(
+/// # Safety
+///
+/// - `vowel_phoneme_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `consonant_phoneme_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `start_accent_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `end_accent_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `start_accent_phrase_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `end_accent_phrase_list`はRustの`&[i64; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `speaker_id`はRustの`&[i64; 1]`として解釈できなければならない。
+/// - `output`はRustの`&mut [f32; length as usize]`として解釈できなければならない。
+#[unsafe(no_mangle)] // SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
+pub unsafe extern "C" fn yukarin_sa_forward(
     length: i64,
     vowel_phoneme_list: *mut i64,
     consonant_phoneme_list: *mut i64,
@@ -262,9 +280,18 @@ pub extern "C" fn yukarin_sa_forward(
     output: *mut f32,
 ) -> bool {
     init_logger_once();
+    assert_aligned(vowel_phoneme_list);
+    assert_aligned(consonant_phoneme_list);
+    assert_aligned(start_accent_list);
+    assert_aligned(end_accent_list);
+    assert_aligned(start_accent_phrase_list);
+    assert_aligned(end_accent_phrase_list);
+    assert_aligned(speaker_id);
+    assert_aligned(output);
     let synthesizer = &*lock_synthesizer();
     let result = ensure_initialized!(synthesizer).predict_intonation(
         length as usize,
+        // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
         unsafe { std::slice::from_raw_parts(vowel_phoneme_list, length as usize) },
         unsafe { std::slice::from_raw_parts(consonant_phoneme_list, length as usize) },
         unsafe { std::slice::from_raw_parts(start_accent_list, length as usize) },
@@ -275,6 +302,7 @@ pub extern "C" fn yukarin_sa_forward(
     );
     match result {
         Ok(output_vec) => {
+            // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
             let output_slice = unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(output, length as usize) };
             output_slice.clone_from_slice(&output_vec);
             true
@@ -286,9 +314,14 @@ pub extern "C" fn yukarin_sa_forward(
     }
 }
 
-// SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
-#[unsafe(no_mangle)]
-pub extern "C" fn decode_forward(
+/// # Safety
+///
+/// - `f0`はRustの`&[f32; length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `phoneme`はRustの`&[f32; phoneme_size * length as usize]`として解釈できなければならない。
+/// - `speaker_id`はRustの`&[i64; 1]`として解釈できなければならない。
+/// - `output`はRustの`&mut [f32; length as usize * 256]`として解釈できなければならない。
+#[unsafe(no_mangle)] // SAFETY: voicevox_core_c_apiを構成するライブラリの中に、これと同名のシンボルは存在しない
+pub unsafe extern "C" fn decode_forward(
     length: i64,
     phoneme_size: i64,
     f0: *mut f32,
@@ -297,18 +330,24 @@ pub extern "C" fn decode_forward(
     output: *mut f32,
 ) -> bool {
     init_logger_once();
+    assert_aligned(f0);
+    assert_aligned(phoneme);
+    assert_aligned(speaker_id);
+    assert_aligned(output);
     let length = length as usize;
     let phoneme_size = phoneme_size as usize;
     let synthesizer = &*lock_synthesizer();
     let result = ensure_initialized!(synthesizer).decode(
         length,
         phoneme_size,
+        // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
         unsafe { std::slice::from_raw_parts(f0, length) },
         unsafe { std::slice::from_raw_parts(phoneme, phoneme_size * length) },
         StyleId::new(unsafe { *speaker_id as u32 }),
     );
     match result {
         Ok(output_vec) => {
+            // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
             let output_slice = unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(output, length * 256) };
             output_slice.clone_from_slice(&output_vec);
             true
@@ -319,3 +358,11 @@ pub extern "C" fn decode_forward(
         }
     }
 }
+
+#[track_caller]
+fn assert_aligned(ptr: *mut impl Sized) {
+    assert!(
+        ptr.is_aligned(),
+        "all of the pointers passed to this library **must** be aligned",
+    );
+}