安全地从流中读取结构的辅助函数

Question

假设我们有一个 OS 的单个地址 space。为了保持稳定性，我们需要为用户应用程序强制内存保护，例如禁止使用 'unsafe' 关键字，除非用户具有特殊能力。

我们的用户需要有一种方法来安全地 read/write 任意结构 from/to 字节流（例如文件）。当然，我们讨论的是不包含引用的结构（否则我们会失去内存安全）。

现在我尝试实现这种通用的 reader 函数：

#![feature(core)]

use std::io;
use std::mem;
use std::raw;

fn read<T>(reader: &mut io::Read, dest: &mut T) -> io::Result<usize> {
    let slice = raw::Slice{ data:dest, len:mem::size_of::<T>() };
    let buf: &mut [u8] = unsafe { mem::transmute(slice) };
    reader.read(buf)
}

上面的实现有严重的问题。它允许读取包含引用的结构。那么我该如何解决呢？

Answer 1

您可以使用所谓的 "Marker Trait"：一个自定义的不安全特性，它具有适用于所有类型的默认 impl 和适用于所有引用的负面特性 impl。由于您禁止 unsafe 的所有使用，用户不能自己实现该特征，因此不能为任何具有引用的类型实现该特征。

您可能还应该在负面影响中包含原始指针（*mut 和 *const）...否则用户可能会反序列化 Vec 或其他一些 "safe" 具有内在不安全性的类型。

#![feature(optin_builtin_traits)]

unsafe trait NoInnerRefs {}

impl<'a, T> !NoInnerRefs for &'a T {}
unsafe impl NoInnerRefs for .. {}

struct A(&'static str);

struct B(i32);

fn test<T: NoInnerRefs>(_: T) {
}

fn main() {
    test(B(5));
    test(A("hi"));
}

这将无法编译：

<anon>:17:5: 17:9 error: the trait `NoInnerRefs` is not implemented for the type `&'static str` [E0277]
<anon>:17     test(A("hi"));
              ^~~~

安全地从流中读取结构的辅助函数

Helper function to safely read structure from stream

osdev

rust