如何跨FFI边界传递指针源信息？

嘿，我完全懂你现在的困扰——在Rust和Go、C#这类语言做跨语言调用（FFI）传递复杂数据结构时，你用Box::into_raw把数据装箱成裸指针传出去，再用Box::from_raw回收内存，逻辑上明明能跑通，结果MIRI却跳出“integer-to-pointer cast”和缺失指针源信息的警告，属实头疼。

先给你说清楚MIRI为啥揪着这个不放：指针的“源信息（provenance）”是Rust用来追踪内存块归属、有效性的关键标记，如果你把指针直接转成整数（比如usize）在FFI边界传递，MIRI就会丢失这个标记，它没法确认你后来转回来的指针确实指向的是当初Rust分配的那块合法内存，所以会判定这个操作有潜在的内存不安全风险。

那怎么解决呢？给你几个实用的方案，按稳妥程度排序：

• 优先直接传递裸指针，别转整数
  你可以直接把Rust的*mut Data类型作为FFI函数的返回值和参数，这样指针的源信息能被MIRI追踪到。比如把你的导出函数改成这样：

  #[no_mangle]
  pub extern "C" fn create_my_data() -> *mut Data {
      // 把数据装箱成裸指针，直接返回给其他语言
      Box::into_raw(Box::new(Data { /* 这里填你的数据初始化逻辑 */ }))
  }
  
  #[no_mangle]
  pub extern "C" fn free_my_data(ptr: *mut Data) {
      // 先判空，避免空指针操作
      if !ptr.is_null() {
          unsafe {
              // 把裸指针转成Box，drop时自动回收内存
              Box::from_raw(ptr);
          }
      }
  }
  

  其他语言（比如Go、C#）只需要持有这个裸指针的副本，绝对不要在Rust之外释放它，所有内存回收都通过你提供的free_my_data函数来做——这样MIRI就不会再跳警告了。

• 如果必须转整数，一定要保留源信息
  要是你用的语言对裸指针的FFI支持不太友好，非得把指针转成整数类型传递，那得用Rust标准库的工具保留指针的源信息。从Rust 1.65版本开始，你可以用std::ptr::with_exposed_provenance和std::ptr::from_exposed_provenance_mut这两个函数来处理：

  #[no_mangle]
  pub extern "C" fn create_my_data() -> usize {
      let raw_ptr = Box::into_raw(Box::new(Data {}));
      // 把指针转成usize，但保留源信息
      unsafe { std::ptr::with_exposed_provenance(raw_ptr) as usize }
  }
  
  #[no_mangle]
  pub extern "C" fn free_my_data(raw_usize: usize) {
      // 把usize转回裸指针，恢复源信息
      let raw_ptr = unsafe { std::ptr::from_exposed_provenance_mut(raw_usize) };
      if !raw_ptr.is_null() {
          unsafe { Box::from_raw(raw_ptr); }
      }
  }
  

  这个操作相当于告诉MIRI：“这个整数其实是从某个合法指针转来的，你要记得它的源信息哦”，这样就能绕过那个警告，同时也不会引入内存不安全的风险。

最后再提一句：MIRI的警告可不是没事找事，它是帮你提前排查未定义行为的利器，跟着它的提示调整代码，能让你的FFI逻辑更健壮。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Jury