如何在Rust中存储对结构的void *引用？

Question

我正在与一些使用标准void* userdata方法的C回调进行交互，以允许您存储对某些上下文（例如struct）的引用。如何在A中存储对Rust结构的引用void*并仍然允许其移动？看来Rust的举动实际上就是举动，即此代码失败了（如预期的那样）：

struct Thing {
    pointer_to_self: *mut Thing,
}

fn create_thing() -> Thing {
    let mut a = Thing {
        pointer_to_self: std::ptr::null_mut(),
    };
    a.pointer_to_self = &mut a as *mut _;
    a
}

fn main() {
    let mut b = create_thing();

    assert_eq!(&mut b as *mut _, b.pointer_to_self);
}

有没有解决的办法？我能否拥有一个Rust值，在您移动它时它不会改变地址？

Answer 1

您可以通过堆分配对象来防止值更改地址。这将取消对它的访问，但是它将是固定的：

struct RealThing {
    // ...
}

struct Thing {
    // pointer could also be a field in RealThing, but it seems to
    // make more sense to leave only the actual payload there
    real_thing: Box<RealThing>,
    pointer_to_real: *mut RealThing,
}

fn create_thing() -> Thing {
    let mut a = Thing {
        real_thing: Box::new(RealThing {}),
        pointer_to_real: std::ptr::null_mut(),
    };
    a.pointer_to_real = a.real_thing.as_mut() as *mut _;
    a
}

fn main() {
    let mut b = create_thing();

    assert_eq!(b.real_thing.as_mut() as *mut _, b.pointer_to_real);
}

请注意，如果您尝试使用同时移动或复制构造的对象的地址，则在C ++中会遇到相同的问题。

一个警告：实际上使用指针将导致未定义的行为，除非采取预防措施以防止对同一对象存在多个可写引用。该UnsafeCell文件说：

通常，将&T类型转换为会&mut T被视为未定义行为。编译器基于&T不会可变别名或突变且&mut T唯一的知识进行优化。

box可能更安全RefCell<RealThing>，将不变的指针存储到装箱的单元格，然后&mut RealThing通过将指针转换为引用&RefCell<RealThing>并调用borrow_mut()引用，将其转换回。如果您随后犯了一个错误，至少Rust会惊慌地警告您。