我们应该使用 Option 还是 ptr::null 来表示 Rust 中的空指针?

Should we use Option or ptr::null to represent a null pointer in Rust?

标准库的链表Nodeuses the Option type:

struct Node<T> {
    next: Option<NonNull<Node<T>>>,
    prev: Option<NonNull<Node<T>>>,
    element: T,
}

并使用此代码创建一个节点:

Node {
    next: None,
    prev: None,
    element,
}

BTreeLeafNode实现,标准库uses a raw pointer for the parent node

struct LeafNode<K, V> {
    parent: *const InternalNode<K, V>,
    parent_idx: MaybeUninit<u16>,
    len: u16,
    keys: MaybeUninit<[K; CAPACITY]>,
    vals: MaybeUninit<[V; CAPACITY]>,
}

并创建新的叶节点by setting parent to ptr::null:

LeafNode {
    keys: MaybeUninit::uninitialized(),
    vals: MaybeUninit::uninitialized(),
    parent: ptr::null(),
    parent_idx: MaybeUninit::uninitialized(),
    len: 0
}

我们可以用nullptr在C++中实现上面的代码,那么Optionstd::ptr::null()表示空指针有什么区别呢?表示空指针的推荐方法是什么?

一般来说,我建议使用 NonNull<T> 而不是 *const T*mut T,使用 Option 来确定指针何时可能为空。

原因有两个:

  1. 在使用 NonNull.
  2. 时,记录并 强制执行 是否为有效值
  3. *const T*mut T 本质上是可以互换的,并且确实可以相互转换,因此 constmut 可能会提供一种错误的安全感。

BTree 的实现可能根本没有移植到 NonNull,这是相对较新的 -- 它仅在 1.25 中稳定。