正在将原始指针的目标安全地移动到 Rust

Question

我正在 Rust 中创建一个双向图，父指针是 Rust 借用规则的一个明显问题，因此我使用了理论上安全的原始指针，因为父指针拥有子指针并且不能在子指针之前删除。我（在我脑海中）唯一的问题是图表何时移动。如果图形移动，所有父指针都应该无效，因为它们指向图形的旧位置。

但是通过示例测试向我展示了不同的结果。不仅旧指针仍然有效，调试器还在“寄存器>有效地址”中显示一个新条目，该条目将旧指针映射到新位置。 我的测试代码：

fn main() -> Result<()> {

    let m = test();
    println!("MT:{}, IT:{}, PTR_MT:{}", m.j, m.inner.i, unsafe {(*m.inner.parent).j});
    Ok(())
}


fn test() -> Box<MyType> {
    let mut mytype = MyType { inner: MyInnerType { parent: std::ptr::null_mut(), i: 5 }, j:69 };
    println!("MT:{}, IT:{}", mytype.j, mytype.inner.i);
    mytype.inner.parent = &mut mytype;

    Box::new(mytype)
} 


struct MyType {
    inner: MyInnerType,
    j:i32
}

struct MyInnerType {
    parent: *mut MyType,
    i:i32
}

此行为是否已定义并且我可以依赖它工作吗？

Answer 1

不，这不安全。它是不健全的并且表现出未定义的行为。 “程序按预期运行”是一种可能的结果，但不是唯一的结果。

Box::new(mytype)

将

mytype

移动到堆分配中，这不是 UB。然而，稍后评估

*m.inner.parent

会导致 UB，因为指针目标已移动。

您通常应该避免在 Rust 中使用原始指针，除非您要在它们之上实现安全抽象，或者您正在使用 FFI 并且如果没有它们就无法完成您需要的任务。