Rust中如何回滚BytesMut读取位置重复调用get_u64方法

BytesMut实现的Buftrait默认是流语义，读指针只会向前移动，原生没有提供安全的公开回退API，你可以根据实际场景选择以下三种实现方式：

方案1：用std::io::Cursor包装（最推荐，全安全代码，零开销） #

Cursor本身就是为支持随机访问读写位置设计的，Cursor<BytesMut>完整实现了Buf和BufMuttrait，所有get_u64/put_u64等方法和直接使用BytesMut完全一致，同时提供了position()获取当前读位置、set_position()设置读位置的方法，可以任意回滚，没有unsafe代码，也没有额外性能损耗。

示例代码：

use bytes::{Buf, BufMut, BytesMut};
use std::io::Cursor;

fn main() {
    // 用Cursor包装BytesMut
    let mut buf = Cursor::new(BytesMut::with_capacity(1024));
    buf.put_u64(100);
    // 写入完成后将读指针重置到起始位置（写入操作会移动Cursor指针）
    buf.set_position(0);

    // 第一次读取
    let val1 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val1, 100);
    assert_eq!(buf.position(), 8); // 读完u64指针移动到偏移8的位置

    // 回滚到起始位置
    buf.set_position(0);
    // 第二次读取，可正常拿到相同值
    let val2 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val2, 100);
}

如果需要回滚到任意读取前的位置，只需要在读取前调用let checkpoint = buf.position()保存位置，需要回滚时调用buf.set_position(checkpoint)即可。

方案2：快照法（适合回滚到固定检查点的场景，全安全代码） #

BytesMut的clone()是O(1)的浅拷贝，仅增加引用计数，不会立刻复制内存（只有后续修改缓冲区时才会触发写时复制）。你可以在需要设置回滚点的时候clone一份当前的BytesMut作为快照，回滚时直接把原变量替换为快照即可。

示例代码：

use bytes::{Buf, BufMut, BytesMut};

fn main() {
    let mut buf = BytesMut::with_capacity(1024);
    buf.put_u64(100);

    // 设置回滚快照
    let snapshot = buf.clone();
    // 第一次读取
    let val1 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val1, 100);
    assert_eq!(buf.remaining(), 0); // 读完后剩余可读长度为0

    // 回滚到快照位置
    buf = snapshot;
    // 第二次读取
    let val2 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val2, 100);
}

这个方案非常适合协议解析类场景：先尝试解析一段数据，如果解析失败（比如数据不完整）就直接回滚到快照位置，等后续数据到齐再重新解析。

方案3：原地回退（极致性能场景，需使用unsafe） #

BytesMut内部提供了set_start(usize)方法可以直接设置读指针相对于缓冲区起始的偏移，但是这个方法是unsafe的，你必须自己保证新的读指针位置合法：不能小于缓冲区起始位置，不能超过当前写指针的位置（否则会读到未初始化的内存，触发未定义行为）。

可以封装一个带边界检查的安全回滚方法：

use bytes::{Buf, BufMut, BytesMut};

/// 回滚指定长度的读指针，回滚长度不能超过已经读取的总字节数
unsafe fn rollback(buf: &mut BytesMut, rollback_len: usize) {
    let new_start = buf.as_ptr().offset(-(rollback_len as isize));
    buf.set_start(new_start as usize);
}

fn main() {
    let mut buf = BytesMut::with_capacity(1024);
    buf.put_u64(100);

    let val1 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val1, 100);
    // 回滚8字节（一个u64的长度）
    unsafe { rollback(&mut buf, 8); }
    let val2 = buf.get_u64();
    assert_eq!(val2, 100);
}

注意：这个方案对边界检查的要求非常高，不推荐在普通业务代码中使用，优先选择前两种安全方案。

注意事项 #

• 禁止在没有做严格边界检查的情况下直接调用set_start，会导致内存安全问题。
• 如果需要频繁随机调整读位置，优先选择Cursor方案，代码最简洁，安全性最高。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yang guangyue