当Vec正在移动时，我能否（不安全地）持有对Vec元素的指针？

Question

当Vec正在移动时，我能否（不安全地）持有对Vec元素的指针？

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我正在实现一个算法，为了保持所需的时间复杂度，我希望在 Vec 移动时能够持有指向其中一个元素的指针。

具体来说，就是这样：

fn main() {
    let mut v: Vec<usize> = vec![1, 2, 3];
    let ptr: *mut usize = &mut v[1] as *mut usize;
    let mut u: Vec<usize> = v;
    assert!(ptr == &mut u[1] as *mut usize);
    println!("{}", unsafe { *ptr });
}

实际代码更加复杂，它涉及一种类似树的数据结构，每个顶点都拥有一个子Vec。这里我不是询问编程风格，而是在问这段代码是否可以依赖于我认为它应该做的事情。

由于Vec必须在堆上保存其内容，并且移动等同于Rust中的memcpy，我的想法是Vec可移动的事实意味着我的代码是正确的（即没有未定义的行为）。这个想法正确吗？

- Bernard

除非移动的向量超出其容量（通过添加元素进行调整），否则您将得到一个悬空指针（因为所有数据都被复制到具有更大容量的另一个位置）。 - Alexey Larionov

Vec 是否确实保证在任何情况下都将其元素保存在堆上？它是否有可能进行一些小的向量优化（例如，如果只有最多4个元素，则将元素保存在数组中）？ - phimuemue

@AlexLarionov 我可以保证移动的向量不会超出其容量被调整大小。 - Bernard

@phimuemue 嗯，Vec 有 from_raw_parts 和 into_raw_parts 方法，如果存在小向量优化，我认为这些方法就无法实现。 - Bernard

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@phimuemue _Vec永远不会执行“小优化”，其中元素实际上存储在堆栈上_（参考） - Ömer Erden

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Shepmaster · Accepted Answer

你可以像这样做：

fn main() {
    let mut v: Vec<usize> = vec![1, 2, 3];
    let ptr: *mut usize = &mut v[1] as *mut usize;
    let mut u: Vec<usize> = v;
    assert!(ptr == &mut u[1] as *mut usize);
    // I copied this from Stack Overflow without reading the surrounding prose 
    println!("{}", unsafe { *ptr });
}

您应该记录unsafe块的安全条件以及您如何履行它们。在此情况下...

Vec的元素是堆分配的：

如果一个Vec已经分配了内存，那么它指向的内存就在堆上
在移动期间，您没有更改后备分配。这可能是由于修改Vec导致调整大小或销毁。
当您尝试使用引用时，不存在指向相同元素的别名引用（包括任何可以到达相同元素的内容）。

对于这个例子，我只会使用一个索引(1)。对于您的树案例，我会尝试使用索引的向量。请进行基准测试，以查看是否有明显差异。