Rust 如何使用（不安全的）别名？

Rust有严格的别名规则。但如果“我知道我在做什么”，我能绕过他们吗

我试图将C函数转换为Rust函数，该函数通过读取输入缓冲区和写入目标缓冲区来执行复杂的操作，但它有一个巧妙的优化，允许输入和输出缓冲区相同：

foo(src, dst); // result is written to dst
foo(buf, buf); // legal in C, does the operation in-place

为了回答这个问题，我们可以这样说：

void inplace(char *src, char *dst, int len) {
   for(int i=0; i < len-1; i++) {
      dst[i] = src[i+1] * 2; // algorithm works even if src == dst
   }
}

void-in-place（char*src、char*dst、int-len）{
对于（int i=0；i

在Rust的安全子集中，我必须有两个几乎复制粘贴的函数版本

fn（&mut）

和

fn（&mut）

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有没有办法欺骗Rust获得对同一缓冲区的可变和不可变引用？

Rust不允许您对可变进行参数化，没有

理论上，您可以编写一些不安全的代码来别名指针，但您必须直接使用原始指针

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&mut

意味着指针没有别名，优化器会将其视为别名。使用一个原始指针和一个

&mut

指针仍然会导致问题。

为了使用原始指针，必须使用不安全的代码来实现主功能。原始指针允许您绕过Rust的别名规则。然后，您可以使用两个函数作为此不安全实现的安全外观

不安全的fn foo（src:*常量u8，dst:*mut u8，len:usize）{
对于0..len-1中的i{
*dst偏移量（i为isize）=*src偏移量（i为isize+1）*2；
}
}
fn foo_in place（buf:&mut[u8]）{
不安全{foo（buf.as_ptr（），buf.as_mut_ptr（），buf.len（））}
}
fn foo_独立（src:&[u8]，dst:&mut[u8]）{
断言！（src.len（）==dst.len（））；
不安全{foo（src.as_ptr（），dst.as_mut_ptr（），src.len（））}
}
fn main（）{
设src=&[0,1,2,3,4,5]；
设dst=&mut[0,0,0,0,0,0]；
设buf=&mut[11,22,33,44,55,66]；
foo_separate（src、dst）；
foo_inplace（buf）；
println！（“src:{：？}”，src）；
println！（“dst:{：？}”，dst）；
println！（“buf:{：？}”，buf）；
}

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as_ptr（）

、

as_mut_ptr（）

和

len（）

是打开的方法。

您可以使用宏在安全代码中实现这一点。它适用于所有具有

len

函数并支持索引的参数。这基本上是duck类型

macro_rules! inplace(
    ($a:ident, $b:ident) => (for i in 0..($a.len()-1) {
        $a[i] = $b[i + 1] * 2;
    })
);

fn main() {
    let mut arr = [1, 2, 3, 4, 5];
    inplace!(arr, arr);
    println!("{:?}", arr);
}

输出

[4,6,8,10,5]

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不，你不能在安全的地方这样做。如果您希望，您可以使用不安全的代码来绕过别名限制，但是

但它有一个巧妙的优化，允许输入和输出缓冲区相同

你称之为优化，我称之为悲观

当两个缓冲区保证不相同时，优化器可以对代码进行矢量化。这意味着循环的比较减少了4倍或8倍，大大加快了较大输入的执行速度

但是，在没有别名信息的情况下，它必须悲观地假设输入可能被别名化，因此无法进行此类优化。更糟糕的是，由于不知道它们的别名，它甚至不知道是

&dst[i]=&src[i-1]

还是

&dst[i]=&src[i]

或

&dst[i]=&src[i+1]

；这意味着预取已完成，等等

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但是，在安全防锈中，此信息可用。它确实迫使您编写两个例程（一个用于一个输入，一个用于两个输入），但这两个例程都可以相应地进行优化。

如果它们具有不同的语义，您不打算拥有两个不同的函数吗？@RobertHarvey Semantic是相同的：从第一个指针获取输入，并将输出写入第二个指针。输入和输出缓冲区可以相同，这只是一个重要的优化。您可以使用

*const

和

*mut

，但这样您就失去了与这些内存相关的所有安全保证。这不是巧合，没有可变别名是Rust的许多保证的核心。因为您已经在创建外观，所以您可以在内部使用您想要的任何东西。因此，我建议在内部使用，将其保存在安全代码中。当存在相同的安全代码版本时，绝不应使用不安全代码。