我正在围绕C库编写一个Rust包装器，同时我正在尝试利用The Book中提到的“可空指针优化”，但我找不到将Option<&T>转换为*const T和Option<&mut T>的好方法*mut T喜欢他们所描述的。
我真正想要的是能够打电话给Some(&foo) as *const _。不幸的是，这不起作用，所以我能想到的下一个最好的事情是Option<T>上的特性使我能够调用Some(&foo).as_ptr()。以下代码是该特征的工作定义和实现：
use std::ptr;
trait AsPtr<T> {
fn as_ptr(&self) -> *const T;
}
impl<'a, T> AsPtr<T> for Option<&'a T> {
fn as_ptr(&self) -> *const T {
match *self {
Some(val) => val as *const _,
None => ptr::null(),
}
}
}
现在我可以打电话给Some(&foo).as_ptr()得到一个*const _，我想能够打电话给Some(&mut foo).as_ptr()得到一个*mut _。以下是我为此做的新特征：
trait AsMutPtr<T> {
fn as_mut_ptr(&self) -> *mut T;
}
impl<'a, T> AsMutPtr<T> for Option<&'a mut T> {
fn as_mut_ptr(&self) -> *mut T {
match *self {
Some(val) => val as *mut _,
None => ptr::null_mut(),
}
}
}
问题是，AsMutPtr特性不会编译。当我尝试时，我收到以下错误：
error[E0507]: cannot move out of borrowed content
--> src/lib.rs:22:15
|
22 | match *self {
| ^^^^^
| |
| cannot move out of borrowed content
| help: consider removing the `*`: `self`
23 | Some(val) => val as *mut _,
| --- data moved here
|
note: move occurs because `val` has type `&mut T`, which does not implement the `Copy` trait
--> src/lib.rs:23:18
|
23 | Some(val) => val as *mut _,
| ^^^
我没有看到导致它失败的两个特征之间发生了什么变化 - 我不认为添加mut会产生很大的不同。我尝试添加一个ref，但这只会导致一个不同的错误，我不希望反正需要它。
为什么AsMutPtr特性不起作用？
不幸的是，为&mut T而不是&T编写特征impl确实有很大的不同。与&mut T相反，&T不是Copy，因此您不能直接从共享引用中提取它：
& &T ---> &T
& &mut T -/-> &mut T
这是相当自然的 - 否则可能会出现可变引用的别名，这违反了Rust的借用规则。
你可能会问外面的&来自哪里。它实际上来自&self方法中的as_mut_ptr()。如果你对某些东西有一个不可变的引用，即使它内部包含可变引用，你也无法使用它们来改变它们背后的数据。这也违反了借用语义。
不幸的是，我认为没有办法做到这一点没有不安全。你需要有&mut T“按值”才能将它投射到*mut T，但你无法通过共享参考“按值”获得它。因此，我建议你使用ptr::read()：
use std::ptr;
impl<'a, T> AsMutPtr<T> for Option<&'a mut T> {
fn as_mut_ptr(&self) -> *mut T {
match *self {
Some(ref val) => unsafe { ptr::read(val) as *mut _ },
None => ptr::null_mut(),
}
}
}
val这里是& &mut T因为模式中的ref限定符，因此ptr::read(val)返回&mut T，别名可变参考。我认为它可以立即转换为原始指针并且不会泄漏，但即使结果是原始指针，它仍然意味着你有两个别名可变指针。你应该非常小心你用它们做什么。
或者，您可以修改AsMutPtr::as_mut_ptr()以按值使用其目标：
trait AsMutPtr<T> {
fn as_mut_ptr(self) -> *mut T;
}
impl<'a, T> AsMutPtr<T> for Option<&'a mut T> {
fn as_mut_ptr(self) -> *mut T {
match self {
Some(value) => value as *mut T,
None => ptr::null_mut()
}
}
}
但是，在这种情况下，Option<&mut T>将消耗as_mut_ptr()。例如，如果将Option<&mut T>存储在结构中，则这可能是不可行的。我不确定是否有可能以某种方式使用Option<&mut T>手动进行再次手动，而不仅仅是&mut T（它不会自动触发）;如果有可能，那么按值as_mut_ptr()可能是最好的整体解决方案。
问题是你正在从&mut读&，但&muts不是Copy所以必须移动 - 你不能移出const引用。这实际上解释了Vladimir Matveev在更基本属性方面对&&mut → &s的见解。
这实际上相对简单地解决了。如果你能读到*const _，你可以阅读*mut _。这两个是相同的类型，标志着“小心，这是共享的”。由于解除引用无论如何都是不安全的，实际上没有理由阻止你在两者之间施放。
所以你可以做到
match *self {
Some(ref val) => val as *const _ as *mut _,
None => ptr::null_mut(),
}
读取不可变引用，使其成为不可变指针，然后使其成为可变指针。此外，它都是通过安全的Rust完成的，所以我们知道我们没有违反任何别名规则。
也就是说，在*mut引用消失之前实际使用&mut指针可能是一个非常糟糕的主意。我对此非常犹豫，并试图重新考虑你的包装更安全。
这会做你期望的吗？
trait AsMutPtr<T> {
fn as_mut_ptr(self) -> *mut T;
}
impl<T> AsMutPtr<T> for Option<*mut T> {
fn as_mut_ptr(self) -> *mut T {
match self {
Some(val) => val as *mut _,
None => ptr::null_mut(),
}
}
}
要避免使用unsafe代码，请将特征更改为接受&mut self而不是self或&self：
trait AsMutPtr<T> {
fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T;
}
impl<'a, T> AsMutPtr<T> for Option<&'a mut T> {
fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
match self {
Some(v) => *v,
None => ptr::null_mut(),
}
}
}
如果您感觉如此，您还可以将实现减少到一行：
fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
self.as_mut().map_or_else(ptr::null_mut, |v| *v)
}
这可用于为您提供来自同一源的多个可变原始指针。这很容易导致您导致可变别名，所以要小心：
fn example(mut v: Option<&mut u8>) {
let b = v.as_mut_ptr();
let a = v.as_mut_ptr();
}
我建议不要将不可变引用转换为可变指针，因为这很可能导致未定义的行为。