为什么将 `&mut &mut i32` 转换为 `*mut *mut i32` 无效

Question

我可以像这样在 Rust 中将 &mut i32 转换为 *mut i32

fn main() {
    let mut x = 1;
    let mut xref = &mut x;
    unsafe {
        let xref_ptr = xref as *mut i32;
        *xref_ptr = 2;
    }
    println!("{}", x);
}

打印 2。

但是我无法将 &mut &mut i32 转换为 *mut *mut i32，我不明白为什么。

fn main() {
    let mut x = 1;
    let mut xref = &mut x;
    let mut xrefref = &mut xref;
    unsafe {
        let xrefptr = xrefref as *mut (*mut i32);
        **xrefptr = 2;
    }
    println!("{}", x);
}

error[E0606]: casting `&mut &mut i32` as `*mut *mut i32` is invalid
  --> src/main.rs:16:23
   |
16 |         let xrefptr = xrefref as *mut (*mut i32);
   |                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

如果引用是底层的指针，我期望 &mut &mut i32 是指向 i32 的指针，但看来这个转换是错误的。

为什么允许第一次演员，但不允许第二次？

Answer 1

Rust 参考有所有可能的转换操作的列表。在此列表中，以下内容与此问题特别相关：

类型 e	U	演员阵容： e as U
*T	*V 哪里 V: Sized	指针到指针的转换
&m₁ T	*m₂ T	参考指针转换（仅当 m₁ 为 mut 或 m₂ 为 const 时）

从这个列表中，我们看到我们可以将&mut T转换为

*mut T

，

或

我们可以将*mut T转换为

*mut V

，但是没有规则让我们从

&mut T

转换为

 *mut V

如果

T != V

。相反，您可以通过结合这两个规则来分两步进行投射：

let xrefref: &mut &mut i32 = &mut xref;
let xref_ptr  = xrefref as *mut &mut i32 as *mut *mut i32;
// &mut T -> *mut T     ^^^^^^^^^^^^^^^^
// *mut T -> *mut V                      ^^^^^^^^^^^^^^^^
// where T = &mut i32 and V = *mut i32

Answer 2

T as U

有效且

U as V

有效并不意味着

T as V

有效。但是您只需两步即可完成转换（使用安全代码！）：

let mut x = 1;
let mut xref = &mut x;
let mut xrefref = &mut xref;
let xrefptr = (xrefref as *mut &mut i32) as *mut *mut i32;
unsafe {
    **xrefptr = 2;
}
println!("{}", x); // 2