/// @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(gè)名為SchedulerCFS的新實(shí)例，并將其封裝到一個(gè)Box對(duì)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(quán)轉(zhuǎn)讓給全局指針CFD_SCHEDULER_PTR）。這個(gè)操作非常危險(xiǎn)，因?yàn)槁阒羔樀纳芷诓]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(fù)初始化。在這種情況下，我們會(huì)通過kBUG!()宏打印一個(gè)日志信息，然后通過panic!()函數(shù)拋出一個(gè)恐慌（即類似于拋出一個(gè)異常）。這將導(dǎo)致程序崩潰并終止運(yùn)行。

裸指針是一個(gè)不包含所有權(quán)和借用關(guān)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(hù)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(gè)注意點(diǎn)：

• 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(shí)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(gè)生命期內(nèi)都處于有效狀態(tài)。
• 避免多個(gè)裸指針共享同一塊內(nèi)存，并確保裸指針的復(fù)制和移動(dòng)操作不會(huì)導(dǎo)致資源重復(fù)釋放或泄漏。
• 使用unsafe代碼塊進(jìn)行包裝，以確保編譯器無法自動(dòng)檢查這些代碼段，以及標(biāo)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(fēng)險(xiǎn)。

所有權(quán)和借用

在Rust中，所有權(quán)和借用是一種內(nèi)存管理機(jī)制，它能夠保證程序在編譯期間就能檢測到內(nèi)存錯(cuò)誤，并防止發(fā)生運(yùn)行時(shí)的安全問題。具體而言，當(dāng)一個(gè)值被綁定到一個(gè)變量上時(shí)，其所有權(quán)會(huì)轉(zhuǎn)移到該變量所在的作用域中，同時(shí)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(quán)和借用關(guān)系，它們只是指向某個(gè)地址的原始指針，與其所指向的值之間沒有任何關(guān)聯(lián)。這意味著，在使用裸指針時(shí)需要開發(fā)者自己負(fù)責(zé)內(nèi)存的安全性和正確性。

舉個(gè)例子，假設(shè)有一個(gè)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(gè)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(gè)名為raw_pointer的裸指針，其中&array[0]獲取了數(shù)組第一個(gè)元素的引用，然后將其強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為*const i32類型的原始指針。由于裸指針沒有所有權(quán)和借用關(guān)系，因此在創(chuàng)建完raw_pointer后，我們還需要手動(dòng)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(gè)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(dòng)釋放指針內(nèi)存
    unsafe {
        // 轉(zhuǎn)換回Box類型方便我們確保及時(shí)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(quán)
        // 這里并沒有立即釋放內(nèi)存，因?yàn)閎ox_ptr仍然在作用域中
        // Rust會(huì)自動(dòng)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(gè)可空指針。在初始化CFS調(diào)度器時(shí)，如果CFS_SCHEDULER_PTR還沒有被分配，則創(chuàng)建一個(gè)新的調(diào)度器實(shí)例并將其封裝在Box中，然后通過Some()將其包裝成一個(gè)Option。如果CFS_SCHEDULER_PTR已經(jīng)被分配，則會(huì)觸發(fā)panic。對(duì)于裸指針的管理和釋放等操作，由Rust編譯器自動(dòng)處理，提高了代碼的安全性和可維護(hù)性。

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

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