在实现两个段错误的类型上从特征 A 转换为特征 B

Question

前几天有个OOP的问题想用downcast解决。作为一个自我挑战，我尝试使用 std::mem::transmute 和不安全的块来解决问题，这产生了分段错误。

代码中有问题的部分是这样的：

unsafe {
    let storage =
        mem::transmute::<&mut Box<AnyStorable + 'static>, &mut Box<Insertable<C>>>(x);
    println!("{:#?}", x);
    storage.insert(component); // This segfaults
};

当运行:

时产生段错误

/root/entrypoint.sh: line 7: 5 Segmentation fault timeout --signal=KILL ${timeout} "$@"

然而，当我替换这一行时：

let storage =
    mem::transmute::<&mut Box<AnyStorable + 'static>, &mut Box<Insertable<C>>>(x);

与：

let storage =
    mem::transmute::<&mut Box<AnyStorable + 'static>, &mut Box<VecStorage<C>>>(x);

有效。为什么第一行失败而第二行没有？

Answer 1

Box<SomeTrait> 存储了两个指针：一个指向对象，一个指向虚表。 Box<SomeType> 只存储一个指针：指向对象的指针。

您可以在示例中使用以下代码来查看尺寸：

println!("{}", mem::size_of::<Box<AnyStorable + 'static>>());
println!("{}", mem::size_of::<Box<Insertable<C>>>());
println!("{}", mem::size_of::<Box<VecStorage<C>>>());

调用transmute改变Box的特征会破坏虚表：不同特征的虚表不兼容。

调用 transmute 将对 Box<SomeTrait> 的引用更改为对 Box<SomeType> 的引用（并且类型恰好是正确的）恰好有效，因为它只会使用指向对象的第一个指针并忘记特征。

胖指针（即带有 vtable 的数据指针）的内部表示在 TraitObject 中定义，它只能在夜间构建中访问。尽管不太可能表示形式可能会改变，数据指针不再是第一个指针，这会破坏第二个 transmute.

TraitObject 的文档也值得一读。

（虽然 transmute 确保传递的类型的大小相等，但您传递的是对类型的引用 - 它总是恰好是一个指针大。它不检查这些引用指向的类型到。)

在实现两个段错误的类型上从特征 A 转换为特征 B

Transmuting from trait A to trait B on type that implements both segfaults

unsafe

segmentation-fault

rust