为实现DerefMut的类型实现!Unpin后Pin约束是否失效？代码运行异常原因分析

让我们一步步拆解你的问题，先从Pin的核心约束说起，再逐个分析两段代码的行为：

先明确Pin的核心规则 #

对于实现!Unpin的类型，当你通过Pin::new_unchecked将其固定后，你必须保证该值的内存位置永远不会被移动——这是调用new_unchecked时的强制不变式，违反它会导致未定义行为。

• Pin约束的是整个值的内存位置，而非内部字段的移动（内部字段只要不导致整个值的位置变化，是可以修改甚至移动的，只要符合类型自身规则）。
• 你无法直接获取!Unpin类型的&mut T引用（除非通过unsafe绕过），这是Pin阻止值被移动的关键机制。

第一段代码的问题分析 #

你的核心误解在于指针访问的有效性和swap的对象：

1. 无效指针访问的未定义行为
   你在创建xp前保存了ptr1 = &x1.b as *const _ as isize，但随后x1被移动到Pin<EvilNUnpin>中（Pin::new_unchecked(x1)会获取x1的所有权，原x1的栈位置不再是有效的EvilNUnpin实例）。后续通过unsafe访问ptr1指向的内存属于未定义行为——Rust编译器可以任意优化这种情况，你看到的"值仍为1"只是偶然结果，完全不可依赖。

2. swap的对象不是固定值本身
   xp.as_mut()返回的是Pin<&mut EvilNUnpin>（对固定值的可变引用的Pin包装），std::mem::swap(&mut xp.as_mut(), &mut xp2.as_mut())交换的是这两个Pin<&mut EvilNUnpin>实例，而非底层的EvilNUnpin值。因为EvilNUnpin是!Unpin，你无法直接获取&mut EvilNUnpin来swap它的值（否则就违反了Pin的不变式）。
   底层的EvilNUnpin值的内存位置从未被移动，它们的内部b字段被DerefMut修改为"3"，但原x1/x2的栈位置早已无效，你的指针访问没有意义。

第二段代码的问题分析 #

同样，你误解了swap的对象和Pin的约束范围：

1. swap的仍然是Pin引用包装
   std::mem::swap交换的是Pin<&mut EvilNUnpin<'_>>实例，也就是交换了哪个Pin引用哪个EvilNUnpin值，但EvilNUnpin值本身因为是!Unpin，内存位置没有被移动。

2. 内部引用的指向未改变
   每个EvilNUnpin实例的b字段持有对s1或s2的可变引用，swap Pin引用包装后：

   • xp现在引用原来的x2（持有s2的引用），调用deref_mut会给s2push'a'，变成"2a"
   • xp2引用原来的x1（持有s1的引用），调用deref_mut会给s1push'a'，变成"1a"
     所以s1和s2的最终值符合实际运行结果，你的预期错误是因为误以为swap会交换EvilNUnpin值本身，从而交换它们内部的引用指向，但实际上!Unpin约束阻止了EvilNUnpin值的移动。

补充：如何真正测试违反Pin不变式的情况 #

如果想要测试违反Pin::new_unchecked约束的行为，你需要直接移动!Unpin类型的值（比如通过unsafe获取&mut EvilNUnpin然后swap，或者手动拷贝内存），但这会导致未定义行为，Rust不保证任何结果。你的代码中并没有真正移动!Unpin值的内存位置，只是交换了对它们的引用的Pin包装，所以Pin的约束并没有被违反，结果符合规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者calvin