这种使用不安全的琐碎安全吗？

Question

我遇到了一个 Rust 借用检查器错误，我认为这是 non-lexical lifetimes 当前实现的限制。我想写的代码是这样的：

struct Thing {
    value: i32
}

impl Thing {
    fn value(&self) -> &i32 {
        &self.value
    }
    fn increment(&mut self) {
        self.value += 1;
    }
}

/// Increments the value of `thing` if it is odd, and returns a reference to the value.
fn increment_if_odd(thing: &mut Thing) -> &i32 {
    let ref_to_value = thing.value();
    if (*ref_to_value % 2) == 0 {
        return ref_to_value;
    }
    thing.increment();  // fails to compile because the immutable borrow `ref_to_value` is still alive
    thing.value()
}

Rust Playground.

第一个问题：我是否认为这段代码是 100% 安全的，而借用检查器过于保守？返回ref_to_value 的分支不会改变thing，因此保证引用是有效的，而另一个分支根本不使用ref_to_value。 （我知道如果我用return thing.value(); 替换return ref_to_value; 它将编译，但在我的实际代码中value 方法很昂贵。）

看来我可以通过指针“清洗”引用来解决这个问题：

if (*ref_to_value % 2) == 0 {
    return unsafe {
        &*(ref_to_value as *const i32)
    }
}

第二个问题：这很安全吗？我以前从来没有用过 unsafe 所以我很紧张。

我猜第三个问题：有没有办法用安全的 Rust 重写它？约束是 value 只能在非变异路径上调用一次。

Answer 1

编译器不允许您的代码的原因是因为 ref_to_value 的生命周期必须至少与 increment_if_odd 的生命周期一样长才能返回。

如果您在省略的生命周期中添加回来，则 ref_to_value 必须具有生命周期 'a.我的理解是编译器不能改变引用的生命周期。编写安全 rust 来解决此问题的一种方法是使 ref_to_value 可变，并修改 Thing::increment。

您的不安全代码所做的是允许编译器为 ref_to_value 提供更短的生命周期，以及通过强制转换指针创建的新引用生命周期 'a.我认为你的不安全代码是“安全的”，因为没有任何 rust 的借用规则被破坏，而且我们知道新的引用不会超过数据。

struct Thing {
    value: i32
}

impl Thing {
    fn value(&self) -> &i32 {
        &self.value
    }
    fn mut_value(&mut self) -> &mut i32{
        &mut self.value
    }
    fn increment(val: &mut i32) {
        *val += 1;
    }
}

/// Increments the value of `thing` if it is odd, and returns a reference to the value.
fn increment_if_odd<'a>(thing: &'a mut Thing) -> &'a i32 {
    
    let ref_to_value : &'a mut i32 = thing.mut_value();
    if (*ref_to_value % 2) != 0 {
        Thing::increment(ref_to_value);
    }
    ref_to_value
}

Answer 2

可能是安全的，没有仔细观察它。另一方面，您可以将函数重写为：

fn increment_if_odd(thing: &mut Thing) -> &i32 {
    if (*thing.value() % 2) != 0 {
        thing.increment();
    }
    thing.value()
}