rust - 使用闭包从 Option<&T> 获取原始指针是否安全？

Question

我有一个Option<&T>我想要一个原始的*const T如果选项为 None 则为 null 。我想包装一个 FFI 调用，该调用采用指向 Rust 分配的对象的指针。

此外，我正在使用的 FFI 接口(interface)具有借用语义(我分配某些内容并传入指向它的指针)，而不是所有权语义

extern "C" {
    // Parameter may be null
    fn ffi_call(*const T);
}

fn safe_wrapper(opt: Option<&T>) {
    let ptr: *const T = ???;
    unsafe { ffi_call(ptr) }
}

我可以使用 match声明来执行此操作，但该方法感觉非常冗长。

let ptr = match opt {
    Some(inner) => inner as *const T,
    None => null(),
};

我还可以将引用映射到指针，然后使用 unwrap_or .

let ptr = opt.map(|inner| inner as *const T).unwrap_or(null());

但是，我担心指针在通过闭包时可能会失效。 Rust 是否保证最终指针将指向与原始引用相同的东西？如果T是 Copy ，这是否以有意义的方式改变了语义？有没有更好的方法让我忽略？

Answer 1

是的，这是安全的。我会把它写成:

use std::ptr;

fn safe_wrapper(opt: Option<&u8>) {
    let p = opt.map_or_else(ptr::null, |x| x);
    unsafe { ffi_call(p) }
}

如果您发现自己写了很多这样的内容，您可以将其变成一个特征并将其减少为单个方法调用。

the pointer might be invalidated as it passes through the closure

如果您自己以某种方式使其无效，则可能会这样。因为该函数采用引用，所以您可以确定引用的值在函数调用期间有效 - 这就是 Rust 借用检查器的目的。

指针变得无效的唯一方法是更改​​指针的值(例如，向其添加偏移量)。既然你不这样做，那就没问题。

Does Rust make a guarantee that the final pointer will point to the same thing as the original reference?

这取决于你所说的“最终”是什么意思。将引用转换为指针将始终导致两个值包含内存中的相同位置。其他任何东西都可能是故意恶意的，而且一开始就没有人会使用 Rust。

If T is Copy, does this change the semantics in a meaningful way?

没有。此外，我们正在谈论 &T，即 始终 复制

另请参阅:

• Convert Option<&mut T> to *mut T
• Should we use Option or ptr::null to represent a null pointer in Rust?
• Is it valid to use ptr::NonNull in FFI?

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the FFI interface I am using has borrowing semantics (I allocate something and pass in a pointer to it), not ownership semantics

需要明确的是，您不能纯粹根据函数类型来确定所有权。

此 C 函数取得所有权:

void string_free(char *)

此 C 函数借用:

size_t string_len(char *)

两者都采用指针。 Rust 通过明确界定什么是借用和什么是所有权转移来改善这种情况。

extern "C" {
    // Parameter may be null
    fn ffi_call(*const T);
}

这段代码毫无意义；它没有定义泛型类型 T 并且 FFI 函数无论如何也不能具有泛型类型。