Rust中能否将转为数值的指针地址还原为原始实例

首先你给出的示例代码存在基础错误，直接影响转换可行性：

• 指针转数值时使用了i32类型存储地址值，指针宽度和平台架构强绑定：32位平台指针占4字节，64位平台指针占8字节，i32固定4字节宽度，在64位环境下会直接截断指针高位地址，根本无法存储完整的有效地址。Rust中存储指针数值的正确类型是和指针等宽的usize/isize，对应C语言的uintptr_t/intptr_t。

修正类型问题后，语法层面可以实现和C语言一致的地址转指针效果，但存在严格的安全约束，不满足条件就会触发未定义行为，可参考如下正确实现：

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let map: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    // 获取map变量的不可变裸指针（栈上变量本身的地址，而非HashMap堆内数据地址）
    let ptr = std::ptr::addr_of!(map);
    // 转换为等宽数值类型存储
    let ptri = ptr as usize;

    // 从数值还原为对应类型的裸指针
    let restored_ptr = ptri as *const HashMap<i32, String>;
    // 裸指针解引用必须在unsafe块中进行
    unsafe {
        // 满足安全前提时可正常访问实例
        println!("还原后的HashMap长度：{}", (*restored_ptr).len());
    }
}

要让上述转换安全可用，必须同时满足所有前置条件，没有任何例外：

• 地址存储过程无截断：必须使用usize/isize这类和当前平台指针位宽一致的数值类型存地址，不能用固定宽度的i32/u32等类型，否则地址信息丢失后无法指向正确内存位置。
• 原始实例生命周期有效：从地址数值还原指针、解引用使用的整个过程中，原始map实例不能被drop、对应内存不能被回收复用，否则还原出的是悬垂指针，解引用会触发段错误、读取脏数据等未定义行为。
• 指针类型严格匹配：数值还原回指针时，必须和原始指针的类型完全一致，不能把*const HashMap<i32, String>类型的地址转成其他类型指针解引用，内存布局不匹配的访问同样属于未定义行为。
• 符合Rust别名规则：如果原始实例存在活跃的可变借用，不能通过还原的指针进行读写，同一时间不能存在多个指向同一块内存的可写指针，违反别名规则也会导致未定义行为。

注意和C语言不同，Rust编译器不会对裸指针操作做任何安全检查，所有上述约束都需要开发者自行校验兜底，所有裸指针解引用操作必须包裹在unsafe块中，否则编译不通过。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jolinar