/// @brief 初始化cfs調(diào)度器
pub unsafe fn sched_cfs_init() {
    if CFS_SCHEDULER_PTR.is_null() {
        CFS_SCHEDULER_PTR = Box::leak(Box::new(SchedulerCFS::new()));
    } else {
        kBUG!("Try to init CFS Scheduler twice.");
        panic!("Try to init CFS Scheduler twice.");
    }
}

如果CFS_SCHEDULER_PTR是空指針，則創(chuàng)建一個名為SchedulerCFS的新實例，并將其封裝到一個Box對象中。然后通過Box::leak()函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為裸指針（即將其所有權轉(zhuǎn)讓給全局指針CFD_SCHEDULER_PTR）。這個操作非常危險，因為裸指針的生命周期并沒有明確規(guī)定，所以需要注意避免出現(xiàn)內(nèi)存泄漏或多重釋放的問題。

如果CFS_SCHEDULER_PTR不是空指針，則說明調(diào)度器已經(jīng)被初始化過了，不能重復初始化。在這種情況下，我們會通過kBUG!()宏打印一個日志信息，然后通過panic!()函數(shù)拋出一個恐慌（即類似于拋出一個異常）。這將導致程序崩潰并終止運行。

裸指針是一個不包含所有權和借用關系的原始指針，它們與常規(guī)指針相比沒有任何限制和保護措施。在Rust中，為了避免內(nèi)存安全問題，推薦使用引用和智能指針來管理內(nèi)存。

如果必須使用裸指針，則需要明確控制它們的生命周期，以避免出現(xiàn)競爭條件或使用無效指針的情況。具體而言，有以下幾個注意點：

• 裸指針通常只在FFI（Foreign Function Interface）調(diào)用或編寫底層內(nèi)核代碼時使用。
• 在創(chuàng)建裸指針之前，需要確保所指向的內(nèi)存塊已經(jīng)被分配，并且在指針的整個生命期內(nèi)都處于有效狀態(tài)。
• 避免多個裸指針共享同一塊內(nèi)存，并確保裸指針的復制和移動操作不會導致資源重復釋放或泄漏。
• 使用unsafe代碼塊進行包裝，以確保編譯器無法自動檢查這些代碼段，以及標記出哪些代碼可能涉及到不安全的操作，并提醒開發(fā)者注意可能產(chǎn)生的風險。

所有權和借用

在Rust中，所有權和借用是一種內(nèi)存管理機制，它能夠保證程序在編譯期間就能檢測到內(nèi)存錯誤，并防止發(fā)生運行時的安全問題。具體而言，當一個值被綁定到一個變量上時，其所有權會轉(zhuǎn)移到該變量所在的作用域中，同時只有在滿足借用限制條件的情況下才能訪問該值。

相比之下，裸指針并不包含所有權和借用關系，它們只是指向某個地址的原始指針，與其所指向的值之間沒有任何關聯(lián)。這意味著，在使用裸指針時需要開發(fā)者自己負責內(nèi)存的安全性和正確性。

舉個例子，假設有一個包含整型數(shù)據(jù)的數(shù)組，我們可以通過以下方式創(chuàng)建一個含有裸指針的函數(shù)：

fn main() {
    let array = [1, 2, 3, 4, 5];
    let raw_pointer: *const i32 = &array[0] as *const i32;
}

這里我們定義了一個名為raw_pointer的裸指針，其中&array[0]獲取了數(shù)組第一個元素的引用，然后將其強制轉(zhuǎn)化為*const i32類型的原始指針。由于裸指針沒有所有權和借用關系，因此在創(chuàng)建完raw_pointer后，我們還需要手動控制其生命周期和內(nèi)存的正確釋放。而通過使用引用或智能指針可以避免這些問題。

控制其生命周期和內(nèi)存的正確釋放：

fn main() {
    let array = [1, 2, 3, 4, 5];
    let raw_pointer: *const i32 = &array[0] as *const i32;
    // 創(chuàng)建一個指向同一位置的不可變引用
    let pointer_ref = unsafe { &*raw_pointer };
    // 打印引用值，說明指針操作成功
    println!("Pointer Ref Value: {}", pointer_ref);
    // 手動釋放指針內(nèi)存
    unsafe {
        // 轉(zhuǎn)換回Box類型方便我們確保及時釋放內(nèi)存
        let box_ptr = Box::from_raw(raw_pointer as *mut i32);
        // box_ptr現(xiàn)在擁有從原先的指針獲取過來的所有權
        // 這里并沒有立即釋放內(nèi)存，因為box_ptr仍然在作用域中
        // Rust會自動在box_ptr離開作用域后執(zhí)行drop函數(shù)，釋放內(nèi)存
        drop(box_ptr);
    }
}

看回最初的代碼：修改

static mut CFS_SCHEDULER_PTR: Option<Box<SchedulerCFS>> = None;
pub fn sched_cfs_init() {
    unsafe {
        if CFS_SCHEDULER_PTR.is_none() {
            let scheduler = Box::new(SchedulerCFS::new());
            CFS_SCHEDULER_PTR = Some(scheduler);
        } else {
            kBUG!("Try to init CFS Scheduler twice.");
            panic!("Try to init CFS Scheduler twice.");
        }
    }
}

在上述代碼中，我們將CFS_SCHEDULER_PTR的類型改為了Option<Box<SchedulerCFS>>，表示這是一個可空指針。在初始化CFS調(diào)度器時，如果CFS_SCHEDULER_PTR還沒有被分配，則創(chuàng)建一個新的調(diào)度器實例并將其封裝在Box中，然后通過Some()將其包裝成一個Option。如果CFS_SCHEDULER_PTR已經(jīng)被分配，則會觸發(fā)panic。對于裸指針的管理和釋放等操作，由Rust編譯器自動處理，提高了代碼的安全性和可維護性。

到此這篇關于Rust裸指針的安全性實例的文章就介紹到這了,更多相關Rust裸指針內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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