为何这段Rust代码会在同一内存区域分配缓冲区？

你运行代码后会发现三个PCB的栈指针（sp）输出相同的地址，这是因为你保存的是悬垂指针，而非结构体中实际栈内存的有效地址。

问题根源 #

• 在Stack::new()中，你首先创建了局部变量mem，并获取它的指针赋值给sp。
• 随后你将这个局部mem移动到Stack结构体中，此时mem的实际存储位置已经改变——从Stack::new()的函数栈帧，转移到main栈帧中对应PCB结构体的位置。
• 但你保存的sp仍然指向原来局部变量mem的地址，这个地址在Stack::new()返回后已经被释放，属于悬垂指针。
• 调试模式下，编译器重复利用了Stack::new()栈帧中mem的位置，所以三个sp显示相同的无效地址。

修复方案 #

你需要在mem被移动到结构体后，再获取它的指针，这样才能得到结构体内部栈内存的有效地址。修改Stack::new()如下：

impl<const WORDS: usize> Stack<WORDS> {
    pub fn new() -> Self {
        let mut stack = Self {
            sp: StackPointer(core::ptr::null()),
            mem: [0; WORDS],
        };
        // 获取结构体内部mem的有效指针
        stack.sp = StackPointer(stack.mem.as_ptr());
        stack
    }
}

修改后运行，三个sp会显示不同的有效地址，符合RTOS中每个任务栈独立的预期。

额外提醒 #

在Rust中，局部变量的生命周期仅限于当前函数栈帧，移动操作会转移数据所有权但不会保留原地址。直接保存局部变量的指针必然导致悬垂指针，这在RTOS这类对内存安全性要求极高的场景中必须严格避免。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fabio Zanin