在 Rust 中将 `struct` 转换为切片是否安全？

如何解决在 Rust 中将 `struct` 转换为切片是否安全？

我有一些struct，像这样：

struct MyStruct<T> {
    field1: T,field2: T,field3: T,}

我对 struct 的了解和确信：

所有字段的类型相同；
所有字段都是Sized;
每个struct（在本例中为3）的确切字段数；

在我的项目中，像切片一样访问 struct 可能很有用。所以我做了什么：

impl<T> AsRef<[T]> for MyStruct<T> {
    fn as_ref(&self) -> &[T] {
        let ptr = self as *const Self;
        let ptr2 = ptr as *const T;
        unsafe { std::slice::from_raw_parts(ptr2,3) }
    }
}

现在我可以像这样访问 MyStruct 的字段：

let s = MyStruct { field1: 1.0,field2: 2.0,field3: 3.0 };
s.as_ref()[1]

我已经在 dev 和 release 模式下测试了一些示例，但没有发现任何错误。我仍然不确定这种指针魔术。

Rust 不能保证内存布局会保留字段的顺序。另一方面，据我所知，只有当 struct 具有不同大小的字段并且需要对齐时才会发生。

所以我真的很好奇：

是否存在任何违反防锈安全保证的行为？
此变体与下一个变体之间在安全或性能方面是否存在差异？
我应该使用 union 来代替这个技巧吗？

impl<T> AsRef<[T]> for MyStruct<T> {
    fn as_ref(&self) -> &[T] {
        let tmp: &[T; 3] = unsafe { std::mem::transmute(self) };
        tmp.as_ref()
    }
}

解决方法

是否存在任何违反防锈安全保证的行为？

是的，订单无法保证。尽管不太可能改变，但 Rust 的 ABI 并不稳定，因此 Rust 编译器的未来版本可能会有不同的表现。

您可以强制使用 C ABI，这将使其安全：

#[repr(C)]
struct MyStruct<T> {
    field1: T,field2: T,field3: T,}

避免 unsafe 的可能更好的方法是将字段存储在数组中，然后提供访问器：

struct MyStruct<T> {
    fields: [T; 3],}

impl<T> MyStruct<T> {
    fn field1(&self) -> &T {
        &self[0]
    }

    fn field1_mut(&mut self) -> &mut T {
        &mut self[0]
    }

    // etc,you could generate these with a macro if there are a lot
}

此变体与下一个变体之间在安全或性能方面是否存在差异？

这些很可能编译成相同的东西。如果您不确定，请测试。对于简单的事情，您可以将代码传递到 rust.godbolt.org 中并比较程序集。

我应该使用 Union 来代替这个技巧吗？

这也只有使用 #[repr(C)] 才安全。我看不出在这里使用 union 有什么明显的好处，但这意味着您必须使用甚至更多 unsafe 代码，所以它似乎没有就像一个好主意。