Rust 的"解法"

Sun, 19 Oct 2025 00:00:00 +0000

翻出 2020 年写的 C 语言博客。

数组与指针，内存布局与调试。那时候写得挺认真的，后来还画内存图，标注高地址低地址，解释为什么 arr[3] = 20 能把旁边变量 i 的值也改了。文章结尾写的是：“为避免这种错误，始终要确保在使用数组时不越界访问。”

现在回头看，那句话翻译成人话大概是：你最好别写错。

因为写错了编译器不会告诉你。

学 Rust 的时候，很多东西越看越像是对 C 里那些经典问题的系统性回应。不是"Rust 比 C 好"——是 Rust 把二十年来系统编程中最常见的错误模式，逐个编码进了编译器和类型系统里。一个 Rust 新手在编译期被挡下的问题，可能比一个 C 老手十年遇到的运行时 bug 还全面。

指针三兄弟

NULL、野的、悬空——C 程序员的日常恐惧来源。

int *p = NULL; *p = 1; 编译通过。运行到这一行，操作系统发来 SIGSEGV。不是编译期能发现的事——NULL 是一个合法的指针值，只是指向的地址不可访问。编译器没有语义层面的"这个指针可能为空"的概念。

int* f() { int x = 5; return &x; } 也编译通过。x 在 f 的栈帧里，函数返回后栈帧被回收，返回的地址指向一块随时可能被覆盖的内存。这个地址仍然"合法"——它在一个可访问的内存段内，只是内容不受你控制。有时候打印出 5，有时候打印出随机数，有时候什么都没发生，取决于后续函数调用有没有踩到同一块栈空间。

free(p); *p = 1; 还是编译通过。free 之后那块堆内存被标记为可用，但 p 的值没变，仍然指向原地址。继续通过 p 读写，运气好时数据还没被覆盖，程序照常运行——这比直接崩溃更危险，因为你不知道错误已经埋下了。

Rust 的做法很简单：没有 NULL。没有悬垂引用。没有 use-after-free。

数组与指针

Mon, 04 May 2020 00:00:00 +0000

数组和指针的关系：在 C 语言中，数组名其实是一个指针，指向数组的第一个元素。例如，如果你有一个数组 int arr[10];，那么 arr 实际上是指向 arr[0] 的指针。这意味着你可以用指针来遍历数组，也可以通过指针操作数组元素。
通过指针访问数组：当你理解了数组名是一个指针后，你就能明白为什么 *(arr + 1) 等价于 arr[1]。这个表达式的意思是“通过指针 arr，向后移动一个位置，然后取该位置的值”。
指针的灵活性：数组在定义时大小是固定的，而指针则更为灵活，可以指向任何内存位置。这使得你在处理数据时，能够更灵活地进行操作，例如动态分配内存或处理不同类型的数据结构。
内存理解：通过理解指针如何操作数组，你会对内存管理有更深入的认识。这在 C 语言中尤为重要，因为你需要手动管理内存，避免错误操作。

把数组和指针放在一起学习，有助于更深入地理解两者的工作原理，可以更好地理解内存和数据访问的底层机制，让编程更加高效和可靠。

数组

具有相同的数据类型
使用过程中需要保留原始数据

一维数组

数组初始化中的常量表达式：数组名 [常量表达式]（通常为常量，或宏定义的符号常量）表示数组的大小，这是因为一个函数的函数栈空间大小是固定的。

数组元素的引用方式是 数组名 [下标]（从 0 开始）访问数组中的数据

数组在内存中的存放

数组存放在一块连续的内存中，元素间的地址根据其数据类型所占字节数决定。

访问越界 (Out-of-Bounds Access)

C 语言的内存管理：先定义的变量在高地址，后定义的变量在低地址。

#include <stdio.h>

int main() {
 int i = 10; // 定义一个整数变量 i，并赋值为 10
 int arr[3] = {1, 2, 3}; // 定义一个大小为 3 的整数数组

 printf("Before out-of-bounds access:\n");
 printf("i = %d\n", i);
 printf("arr[0] = %d, arr[1] = %d, arr[2] = %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);

 // 访问数组的第 4 个元素（越界访问）
 arr[3] = 20;

 printf("\nAfter out-of-bounds access:\n");
 printf("i = %d\n", i); // 查看 i 的值是否被改变
 printf("arr[0] = %d, arr[1] = %d, arr[2] = %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);

 return 0;
}

当访问越界发生时，新定义的数组元素可能覆盖了先定义的变量i的地址（高地址），i的值（该地址中的值）发生改变。