为什么我的自引用结构不起作用（无效的内存引用）？

Question

我正在尝试在 Rust 中实现一个自引用结构。

背景

我正在写一个基于另一个板条箱的板条箱。底层板条箱公开了一个类型

Transaction<'a>

，它需要对

Client

对象的可变引用：

struct Client;

struct Transaction<'a> {
    client: &'a mut Client
}

构造

Transaction

的唯一方法是调用客户端对象上的方法。该函数看起来像这样：

impl Client {
    async fn transaction<'a>(&'a mut self) -> Transaction<'a> {
        // ...
    }
}

现在我想公开一个允许这样的API：

let transaction = Transaction::new().await;

当然，如果不通过

&mut Client

，这是行不通的。

现在我的想法是创建一个包装类型，它拥有一个

Client

以及一个

Transaction

并引用所述客户端。

我将使用

unsafe

创建一个可变引用，该引用可用于创建

Transaction

，同时仍然能够将

Client

对象传递给我的结构。我会将

Client

固定在堆上，以确保引用不会变得无效：

struct MyTransaction<'a> {
    client: Pin<Box<Client>>,
    inner: Transaction<'a>
}

impl<'a> MyTransaction<'a> {
    async fn new() -> MyTransaction<'a> {
        // ... fetch a new client object
        let pin = Box::pin(client);
        let pointer = &*pin as *const Client as *mut Client;
        
        // convert raw pointer to mutable reference 
        // to create new Transaction
        let inner = unsafe {
            &mut *pointer
        }.transaction().await;

        Self {
            inner,
            client
        }
    }
}

但是，当我运行此代码时，我的测试失败并显示以下错误消息：

error: test failed

Caused by:
  process didn't exit successfully: `/path/to/test` (signal: 11, SIGSEGV: invalid memory reference)

这让我有些惊讶，因为我认为通过固定

client

对象我可以确保它不会被移动。因此，我推断，只要它的寿命不超过客户端，对它的指针/引用就不应该变得无效。我认为情况不可能是这样，因为只有当

MyTransaction

被删除时客户端才会被删除，这也会删除保存引用的

Transaction

。我也认为移动

MyTransaction

应该是可能的。

我做错了什么？预先感谢！

Answer 1

这里的问题是字段上的隐式删除顺序，在 Rust 中，该顺序是声明顺序，这意味着您的

client

在

inner

之前被删除，因此当

inner

被删除并使用它对

client

的引用时，该引用悬空并导致您看到 SIGSEGV。 一个简单的解决方法就是重新排序它们：

struct MyTransaction<'a> {
    inner: Transaction<'a>
    client: Pin<Box<Client>>,
}

对于更复杂的场景，请参阅强制删除结构体字段的顺序