std::sync::Mutex::get_mut() 不应该不安全

Question

文件说

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返回对基础数据的可变引用。\n由于此调用可变地借用互斥体，因此不需要进行实际锁定\xe2\x80\x93 可变借用静态地保证不存在锁。

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所以问题是不需要锁定。当然，如果互斥体（in）没有直接从任何不安全块中使用，那么任何线程都不可能持有对其的引用，因此无法使用它。这也意味着，为了编译 get_mut 的调用，如果任何线程正在使用它，则该线程必须已经完成其执行。任何新线程都可以访问受互斥锁保护的数据，因为它将像获取语义一样从内存中读取，因此通过 get_mut 对数据所做的任何更改都将对任何新线程可见。

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但是，如果从不安全的块中使用互斥体，则某些线程（可能像我的例子中的 ffi 一样）可能仍然在互斥体上有一个指针，并且可以保持锁定并使用数据，或者只是完成数据的变异并解锁互斥体。在前一种情况下，显然是UB，在后一种情况下，这是一个竞争条件，这也是UB，因为调用get_mut的线程可能看不到受保护数据的最新状态，该状态刚刚由另一个线程，它通过指针访问互斥体。为了使最新的更改在调用 get_mut 的线程上可见，应该保留获取/释放语义，但 get_mut 不会调用任何获取操作。

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get_mut 是一个有用的函数，但我不相信它是线程安全的，因此应该是不安全的。

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Answer 1

Rust 中可变引用的主要属性是它们是唯一的。也就是说，当代码作为一个整体是健全的时，可以保证访问可变引用所引用的值的唯一方法是通过该确切的引用。在安全代码中，这是自动强制执行的。在不安全的代码中，包括 FFI，这是您（作为编写者unsafe）应该维护的不变量。

特别是，当您拥有对 的可变引用时Mutex，让任何其他地方访问相同的互斥体或其背后的数据是明确且立即的 UB。特别是，让其他人锁定它本质上是 UB，因为根据定义，解锁将访问互斥锁（以存储“未锁定”位）。

因此，如果某些unsafe代码导致get_mut非线程安全，那么该不安全代码本身就是不健全的。