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Rust语言·
Rust高级编程
[目录]
·
非安全Rust能做什么
Rust 高级编程
Rust 非安全程序设计
Rust 安全代码
安全与非安全代码对比 安全与非安全代码交互 非安全Rust能做什么 编写非安全代码数据布局
repr(Rust) 类型中的奇行种 可选的数据表达方式所有权
所有权 引用 别名 生命周期 生命周期的局限 省略生命周期 无界生命周期 高阶trait边界 子类型和变性 Drop检查 幽灵数据 分解借用类型转换
类型转换 强制类型转换 点操作符 显式类型转换 变形未初始化内存
未初始化内存 安全方式 Drop标志 非安全方式资源管理
基于所有权的资源管理 构造函数 析构函数 泄露展开
展开 异常安全性 污染并发
并发 竞争 Send和Sync 原子操作实现 Vec
实现 Vec 布局 内存分配 push和pop 回收资源 DeRef 插入和删除 IntoIter RawVec Drain 处理零尺寸类型 最终代码FFI
FFI
Rust 高级编程
Rust 非安全程序设计
Rust 安全代码
安全与非安全代码对比 安全与非安全代码交互 非安全Rust能做什么 编写非安全代码数据布局
repr(Rust) 类型中的奇行种 可选的数据表达方式所有权
所有权 引用 别名 生命周期 生命周期的局限 省略生命周期 无界生命周期 高阶trait边界 子类型和变性 Drop检查 幽灵数据 分解借用类型转换
类型转换 强制类型转换 点操作符 显式类型转换 变形未初始化内存
未初始化内存 安全方式 Drop标志 非安全方式资源管理
基于所有权的资源管理 构造函数 析构函数 泄露展开
展开 异常安全性 污染并发
并发 竞争 Send和Sync 原子操作实现 Vec
实现 Vec 布局 内存分配 push和pop 回收资源 DeRef 插入和删除 IntoIter RawVec Drain 处理零尺寸类型 最终代码FFI
FFIRust 非安全Rust能做什么
非安全Rust比安全Rust可以多做的事情只有以下几个：
- 解引用裸指针
- 调用非安全函数（包括C语言函数，编译器内联函数，还有直接内存分配等）
- 实现非安全trait
- 访问或修改可变静态变量
就这些。这些操作被归为非安全的，是因为使用得不正确就会导致可怕的未定义行为。一旦触发了未定义行为，编译器就可以放飞自我，肆意破坏你的程序。切记，一定不能给未定义行为任何的机会。
与C不同，Rust充分限制了可能出现的未定义行为的种类。语言核心只需要防止这几种行为：
- 解引用null指针，悬垂指针，或者未赋值的指针
- 读取未初始化的内存
- 破坏指针混淆规则
- 创建非法的基本类型：
- 悬垂引用与null引用
- 空的
fn指针 - 0和1以外的
bool类型值 - 未定义的枚举类型的项
- 在[0x0,0xD&FF]和[0xE000, 0x10FFFF]以外的
char类型值 - 非utf-8编码的
str
- 不谨慎地调用其他语言
- 数据竞争
只有这些。Rust语言自身可以导致未定义行为的操作就只有这些。当然，非安全函数和trait可以声明自己专有的安全规范，要求开发者必须遵守以避免未定义行为。比如，allocator API声明回收一段未分配的内存是未定义行为。
但是，违背这些专有的规范通常也只是间接地触发上面列出的行为。另外，编译器内联函数也可能引入一些规则，一般是针对代码优化的假设条件。比如，Vec和Box使用的内联函数要求传入的指针永远不能为null。
Rust对于一些模糊的操作则通常比较宽容。Rust会认为下列操作是安全的：
- 死锁
- 竞争条件
- 内存泄漏
- 调用析构函数失败
- 整型值溢出
- 终止程序
- 删除产品数据库
当然，有以上行为的程序极有可能就是错误的。Rust提供了一系列的工具减少这种事情的发生，但是完全地杜绝它们其实是不现实的。
下一章：Rust 编写非安全代码
Rust通常要求我们明确限制非安全Rust代码的作用域。可是，现实情况其实要更复杂一些。举个例子，看一下下面的代码：fn index(idx: usize, arr: &[u8]) -> Option ...