15、Rust 中不安全代码的深入探索

Rust 中不安全代码的深入探索

1. 不变量与不安全代码概述

在 Rust 编程里，不变量指的是为使程序正确运行而必须为真的条件。例如，使用 & 和 &mut 的引用不能悬空，它们必须始终指向有效的值。此外，还有特定于应用程序或库的不变量，像“头指针始终位于尾指针之前”或者“容量始终是 2 的幂次方”等。不变量代表了代码正确运行所需的所有假设，但开发者可能并非总能意识到代码所使用的所有不变量，这就可能导致出现 bug。

不安全代码并非是绕过 Rust 各种规则（如借用检查）的手段，而是运用编译器无法实现的推理来强化这些规则。当编写不安全代码时，开发者有责任确保代码的安全性。实际上， unsafe 关键字在 unsafe {} 中允许执行不安全操作时容易产生误导，并非其中的代码不安全，而是在特定上下文中这些操作是安全的，所以允许执行。

2. unsafe 关键字的双重含义

unsafe 关键字在 Rust 中有两个用途：标记特定函数为不安全调用，以及在特定代码块中启用不安全功能。

以下是两个示例：

impl<T> SomeType<T> {
    pub unsafe fn decr(&self) {
        self.some_usize -= 1;
    }
}

此方法标记为