Rust从裸指针加载值得到错误结果的问题咨询

问题成因确认 #

你的猜测完全正确，核心问题有两个：

• get_pointer函数的参数a是按值传递，当你把测试函数里的变量a=5传入get_pointer时，会在get_pointer的栈帧上复制生成一个临时变量，ptr::addr_of!(a)拿到的是这个临时变量的栈地址。函数执行完成后栈帧回收，该地址对应的内存被标记为可用，后续访问属于未定义行为，读到0是栈内存被回收后的典型结果。
• 额外注意：即使你修复了临时变量问题，把指针序列化为usize再反序列化回指针的操作，仅在同一进程内、指针对应的内存未被释放/移动的场景下有效，跨进程、程序重启后这个操作完全无效，因为虚拟地址空间是每个进程独立的。

正确实现示例 #

方案1：直接在当前作用域获取指针，避免跨函数取临时变量地址 #

#[cfg(test)]
mod tests {
    use std::ptr;
    use bincode;

    #[test]
    fn f() {
        unsafe {
            let a = 5;
            // 直接在a的作用域内取指针，指向的a直到测试函数结束才会销毁
            let pointer = ptr::addr_of!(a);
            let encoded = bincode::serialize(&(pointer as usize)).unwrap();
            let decoded = bincode::deserialize::<usize>(&encoded[..]).unwrap() as *const i32;
            let b = std::ptr::read(decoded);
            assert_eq!(a, b);
        }
    }
}

方案2：如果需要封装获取指针的函数，改为传引用获取原变量地址 #

#[cfg(test)]
mod tests {
    use std::ptr;
    use bincode;

    // 参数改为不可变引用，拿到的是原变量的地址，不是临时变量的
    fn get_pointer<T>(a: &T) -> *const T {
        ptr::addr_of!(*a)
    }

    #[test]
    fn f() {
        unsafe {
            let a = 5;
            let pointer = get_pointer(&a);
            let encoded = bincode::serialize(&(pointer as usize)).unwrap();
            let decoded = bincode::deserialize::<usize>(&encoded[..]).unwrap() as *const i32;
            let b = std::ptr::read(decoded);
            assert_eq!(a, b);
        }
    }
}

额外说明 #

如果你的最终需求是序列化数据本身而非指针，直接序列化变量即可，不需要绕指针转换，这才是跨场景通用的序列化方案：

let encoded = bincode::serialize(&a).unwrap();
let b: i32 = bincode::deserialize(&encoded[..]).unwrap();
assert_eq!(a, b);

所有对裸指针的读写操作都属于unsafe范畴，你必须自行保证指针指向的内存是有效的，否则一定会触发未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gregor45