rust语言二级指针

*mut *const u8,&mut *const u8,&mut &[u8],*mut *u8这四个类型在 Rust 中代表了从底层 C 指针到高级安全切片的演进。在处理FFI(外部函数接口)时,理解它们的区别至关重要。
以下是详细对比:

1. 核心属性对比表 

类型内存语义 (从右向左读)角色/类比安全性
*mut *const u8 指向“只读指针(*const u8)”的“可变原始指针(*mut)” C 语言中的 const uint8_t ** 极低。可能为 null,不受生命周期保护。
*mut *u8 指向“可变指针”的“可变原始指针” C 语言中的 uint8_t ** 极低。可原地修改底层数据。
&mut *const u8 对“只读原始指针”的“可变借用” 带有安全约束的指针容器 中。容器本身安全,但内部指针不安全。
&mut &[u8] 对“只读切片”的“可变借用” 纯正 Rust 风格的动态缓冲区引用 高。受编译器生命周期和边界检查保护。

2. 详细解析

① *mut *const u8 (输出参数/重定向)
这是最典型的 C 风格输出参数。
  • 用途:你把这个指针传给 C 函数,C 函数会修改它的值,让它指向一个新的地址。
  • 权利:你可以改变指针的指向,但不能修改它指向的具体数据。
② *mut *u8 (可变输出参数)
比前一个更强力。
  • 用途:除了能改变指针指向,你还能通过解引用(**ptr = 1)来原地修改原始内存中的字节。
  • 风险:极高,容易产生数据竞争或破坏缓冲区。 
③ &mut *const u8 (半安全包装)
这是一个 Rust 引用,里面装了一个 C 指针。
  • 特点:
    • 外部的 &mut 保证了在同一时间只有一个 Rust 线程能修改这个指针。
    • 不需要 unsafe 就可以修改指针的指向(例如 *r = new_ptr)。
    • 但解引用内部指针读取数据时,依然需要 unsafe 
④ &mut &[u8] (高级抽象)
这是 Rust 中最推荐的“可变视图”表达方式
  • 特点:它不仅包含地址,还包含了长度。
  • 优势:当你修改这个“引用”时,你可以让它指向一个新的切片。
  • 示例:
    fn consume_data(data: &mut &[u8]) {
        if data.len() > 5 {
            *data = &data[5..]; // 安全地“消耗”掉前5个字节,自动更新长度
        }
    } 

3. 如何选择?

  • 对接原始 C 库接口:必须使用 *mut *const u8(只读数据)或 *mut *u8(可写数据)。
  • 在 Rust 插件逻辑中传递地址:
    • 如果你想让函数修改“我目前看到哪里了”,请使用 &mut &[u8]。它既带地址又带长度,且完全不用 unsafe
  • 性能考量:
    • &[u8] 是胖指针(16 字节:地址+长度)。
    • *const u8 是瘦指针(8 字节:仅地址)。
    • 在极度追求极致性能且长度由外部控制时,才使用 *const u8 系列。 
总结
  • &mut &[u8] 是 Rust 的未来,功能最全,绝对安全。
  • 如果你只需要重定向指针并读取数据,请使用 *mut *const u8
  • 如果你需要重定向指针并修改数据,请使用 *mut *u8,*mut *u8 是 C 语言的遗留,权力最大,风险最高

 

posted @ 2025-12-26 10:51  PKICA  阅读(1)  评论(1)    收藏  举报