Rust中通过原始指针写入&mut指向的变量是否为未定义行为？

问题场景 #

在Rust中，&mut引用的别名会直接导致未定义行为，但以下通过原始指针与引用结合的场景中，修改指针指向的值是否属于未定义行为？

代码示例：

fn main() {
    let mut data = 12345;
    let p = &mut data as *mut _;
    let r = &mut data;
    println!("r = {}", r);
    unsafe {
        *p = 54321; // <- 这是否属于未定义行为？
    }
    println!("r = {}", r);
}

核心结论 #

这段代码中的*p = 54321操作确实属于未定义行为，原因如下：

• Rust内存安全的核心规则是：活跃的&mut T引用拥有对目标数据的独占访问权。当let r = &mut data;执行后，r作为活跃的可变引用，独占了data的所有访问权限。
• 虽然p是由&mut data转换而来的原始指针，但在r的生命周期内，通过p修改data的行为，本质上违反了&mut引用的独占性规则——这直接触发了Rust的未定义行为，无论操作是简单赋值还是复合运算（比如之前提到的+=）。
• 原始指针在unsafe块中允许别名，但前提是不能破坏Rust的核心内存安全规则。活跃&mut引用的独占性是不可违反的关键规则之一。

关键注意点 #

• 即便当前编译器版本下代码能正常运行，也不代表它是安全的。未定义行为意味着编译器可以对代码进行任意优化，在不同版本、不同编译模式下可能产生不可预测的结果。
• 如果需要同时用指针和引用操作同一数据，必须确保指针操作时没有活跃的&mut引用存在，比如可以通过限制&mut引用的生命周期来实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yusuke NOJIMA