面试题：Rust中unsafe block用于内存操作的场景示例

场景一：原始指针操作
- 原理：Rust的安全内存管理基于所有权、借用和生命周期规则。然而，原始指针（*const T和*mut T）不受这些规则约束，允许直接内存访问。使用原始指针可能会导致内存安全问题，如悬空指针、数据竞争等，因此需要在unsafe块中操作。
- 实现步骤：
```
fn main() {
    let mut num = 5;
    let raw_ptr: *mut i32 = &mut num as *mut i32;
    unsafe {
        // 通过原始指针修改值
        *raw_ptr = 10;
    }
    println!("{}", num);
}
```
场景二：调用不安全的外部函数（FFI）
- 原理：当与外部C函数交互时，这些函数可能不遵循Rust的内存安全规则。Rust通过extern块来声明外部函数，调用这些函数需要在unsafe块中，因为它们可能会破坏Rust的内存安全模型。
- 实现步骤：
```
extern "C" {
    fn c_function(arg: i32);
}
fn main() {
    unsafe {
        c_function(10);
    }
}
```
场景三：访问和修改静态可变变量
- 原理：静态可变变量在程序的整个生命周期内存在，并且可以被多个线程访问。由于其可变且共享的特性，直接访问和修改它可能导致数据竞争，因此需要unsafe块。
- 实现步骤：
```
static mut GLOBAL_VAR: i32 = 0;
fn main() {
    unsafe {
        GLOBAL_VAR = 10;
        println!("{}", GLOBAL_VAR);
    }
}
```

场景四：实现自定义的Drop行为（可能会涉及到释放外部资源）

原理：当类型需要释放非Rust管理的资源（如文件描述符、网络连接等），并且释放逻辑比较复杂，可能涉及到一些不安全的操作（如直接调用系统API）时，在Drop trait的实现中可能需要unsafe块。
实现步骤：

struct MyResource {
    // 假设这里包含一个非Rust管理的资源句柄
    handle: i32,
}
impl Drop for MyResource {
    fn drop(&mut self) {
        unsafe {
            // 假设这里调用一个释放资源的不安全函数
            // 例如模拟释放文件描述符
            let result = some_unsafe_release_function(self.handle);
            if result != 0 {
                // 处理错误
                println!("Error releasing resource");
            }
        }
    }
}
fn some_unsafe_release_function(handle: i32) -> i32 {
    // 模拟释放资源的函数
    0
}

星途面试题库

面试题：Rust中unsafe block用于内存操作的场景示例

知识考点

面试题答案