如何在使用不安全代码封装的集合上返回Iterator？

Question

关于这一主题，已经提出了多个问题：

• 在RefCell中返回Vec的迭代器
• 如何返回对RefCell中某些内容具有引用的迭代器？
• 如何在Rust中的锁定结构成员上返回迭代器？

答案或多或少:这是不可能的(没有不安全的)。

我自己试过这种不安全的变体，想问一下这种方法是否安全。

我的想法是，我把保护包在一个实现Iterator的结构中。除了保护之外，还存储了一个迭代器，该迭代器将从存储的保护程序中创建：

struct MapIter<'a> {
    guard: RwLockReadGuard<'a, HashMap<i32, i32>>,
    iter:  Iter<'a, i32, i32>,
}

它是用以下行创建的：

impl<'a> MapIter<'a> {
    fn new(map: &'a RwLock<HashMap<i32, i32>>) -> Box<Self> {
        // create a `box Self`
        // the iterator remains uninitialized.
        let mut boxed = Box::new(Self {
            guard: map.read().expect("ToDo"),
            iter:  unsafe { mem::uninitialized() },
        });

        // create the iterator from `box Self`.
        boxed.iter = unsafe { 
            (*(&boxed.guard as *const RwLockReadGuard<'a, HashMap<i32, i32>>)).iter() 
        };
        boxed
    }
}

现在它可以实现Iterator。

impl<'a> Iterator for MapIter<'a> {
    type Item = (&'a i32, &'a i32);

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.iter.next()
    }
}

这密码安全吗？

请在游乐场上查看此代码的实际操作。

此外，我还得到了一个微不足道的抛出警告。

warning: trivial cast: warning: trivial cast: `&std::sync::RwLockReadGuard<'_, std::collections::HashMap<i32, i32>>` as `*const std::sync::RwLockReadGuard<'a, std::collections::HashMap<i32, i32>>`. Cast can be replaced by coercion, this might require type ascription or a temporary variable
   |
   | unsafe { (*(&boxed.guard as *const RwLockReadGuard<'a, HashMap<i32, i32>>)).iter() };
   |            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
   |

怎么才能避开这一切？

Answer 1

不这不安全。我可以使用Container在安全代码中创建一个悬空引用：

let container = Container::new();       // create a container
let r = {
    let mut it = container.iter();
    it.next()                           // obtain a reference to part of it
};
container.map.write().unwrap().clear(); // empty the container
println!("{:?}", r);                    // oh dear.

在操场中，这是不太好的编译，因为r包含对数据的引用，这些引用在清除HashMap时无效。

弗拉基米尔·马特维耶夫对类似问题的回答更详细地解释了为什么这是不合理的，并包含以下简明摘要：

您不能这样做，因为它将允许您绕过运行时检查唯一性冲突。