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Accepted
realwangliqiu
Asked: 2025-02-09 17:08:29 +0800 CST

为什么单元测试不会因为悬垂指针而恐慌？

  • 772
fn dangle() {
    fn get_str<'a>(s: *const String) -> &'a str {
        unsafe { &*s }
    }
    
    let s = String::from("hello");
    let dangling = get_str(&s);
    drop(s);
    println!("Invalid str: {}", dangling);
}

#[test]
fn test() {
    dangle();  // it should panic, but does not
}

fn main() {
    dangle();  // panics
}

main()正如我所料，该函数崩溃了。但为什么该test()函数能够成功运行？

rust

2 个回答

  1. Best Answer

    正如本页所述，您的使用unsafe是不合理的（这是在问题中故意为之），因此导致未定义的行为。

    未定义的行为并不意味着代码必然会失败或崩溃。相反，它可以做任何事情，包括完美运行！在我的计算机上，主程序不会崩溃；它只是显示一个奇怪的字符串，在测试时也不会崩溃。即使在我的计算机上，指针没有指向无法访问的地址drop()，但此地址的字节已被重新用于其他内容，这在发送到标准输出时看起来不正确。此行为可能会不时发生变化，具体取决于系统中的任何内容（系统、编译器版本……）。

    这就是为什么必须避免使用不健全的代码；我们只能偶然发现并修复问题（如果它表现出明显的错误行为，例如恐慌）。另一方面，如果问题只是导致数据损坏，那么它可能会在执行过程中很晚才被发现，而且很难找到问题的真正原因（这里是悬空指针）。这种情况在 C 中相当常见。安全 Rust 可以防止这些陷阱发生；不安全的 Rust 则要求开发人员坚持某些保证。

    • 6

  2. @prog-fh 说什么。

    我只是想补充一点，在使用unsafe代码时，强烈建议miri在测试期间使用。

    miri是一款专门检测不合理代码的 linter。它不能保证能找到所有代码，但在这方面它表现得相当不错。

    要使用 检查代码miri，请运行：

    cargo +nightly miri test

    然后，您会收到以下错误：

    error: Undefined Behavior: constructing invalid value: encountered a dangling reference (use-after-free)
    --> ~\.rustup\toolchains\nightly-x86_64-pc-windows-gnu\lib\rustlib\src\rust\library\core\src\fmt\mod.rs:2653:1
     |
2653 | fmt_refs! { Debug, Display, Octal, Binary, LowerHex, UpperHex, LowerExp, UpperExp }
     | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ constructing invalid value: encountered a dangling reference (use-after-free)
     |
     = help: this indicates a bug in the program: it performed an invalid operation, and caused Undefined Behavior
     = help: see https://doc.rust-lang.org/nightly/reference/behavior-considered-undefined.html for further information
     = note: BACKTRACE on thread `test`:
     ...
note: inside `dangle`
    --> src\main.rs:9:5
     |
9    |     println!("Invalid str: {}", dangling);
     |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
note: inside `test`
    --> src\main.rs:14:5
     |
14   |     dangle(); // it should panic, but does not
     |     ^^^^^^^^
note: inside closure
    --> src\main.rs:13:10
     |
12   | #[test]
     | ------- in this procedural macro expansion
13   | fn test() {
     |          ^
     = note: this error originates in the macro `fmt_refs` which comes from the expansion of the attribute macro `test` (in Nightly builds, run with -Z macro-backtrace for more info)
    • 3

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