为什么可以将两个看似相等的指针与==返回false进行比较?

时间:2017-11-25 18:50:09

标签: rust

我想测试两个类型Rc<Trait>的对象是否包含具体类型的相同实例,因此我将指针与Rc内的对象进行比较以获得相等性。如果所有代码都驻留在同一个包中,但是当涉及多个包时,它似乎正常工作。

这是crate mcvesrc/lib.rs)的实现:

use std::rc::Rc;

pub trait ObjectInterface {}

pub type Object = Rc<ObjectInterface>;

pub type IntObject = Rc<i32>;

impl ObjectInterface for i32 {}

/// Test if two Objects refer to the same instance
pub fn is_same(left: &Object, right: &Object) -> bool {
    let a = left.as_ref() as *const _;
    let b = right.as_ref() as *const _;
    let r = a == b;
    println!("comparing: {:p} == {:p} -> {}", a, b, r);
    r
}

pub struct Engine {
    pub intval: IntObject,
}

impl Engine {
    pub fn new() -> Engine {
        Engine {
            intval: Rc::new(42),
        }
    }

    pub fn run(&mut self) -> Object {
        return self.intval.clone();
    }
}

我使用以下代码(tests/testcases.rs)测试实现:

extern crate mcve;

use mcve::{is_same, Engine, Object};

#[test]
fn compare() {
    let mut engine = Engine::new();

    let a: Object = engine.intval.clone();
    let b = a.clone();
    assert!(is_same(&a, &b));

    let r = engine.run();
    assert!(is_same(&r, &a));
}

在以下输出中运行测试结果:

comparing: 0x7fcc5720d070 == 0x7fcc5720d070 -> true
comparing: 0x7fcc5720d070 == 0x7fcc5720d070 -> false
thread 'compare' panicked at 'assertion failed: is_same(&r, &a)'

虽然指针似乎是相同的,但比较运算符==如何返回false呢?

一些观察结果:

  • 当两个对象(truea)都位于同一个包中时,比较会返回b。但是,当其中一个对象(false)由另一个包中定义的函数r返回时,比较将返回Engine::run
  • 当我将测试功能放在lib.rs内时,测试正确通过。
  • 可以通过定义struct Engine { intval: Object }来解决问题,但我仍然对为什么感兴趣。

1 个答案:

答案 0 :(得分:20)

何时是&#34;指针&#34;不是&#34;指针&#34;?当它是胖指针时。 Object是一个特征,这意味着&Object特征对象。特征对象由两个机器指针组成:一个用于具体数据,一个用于 vtable ,一组具体值的特征的具体实现。这个双指针称为胖指针。

使用夜间编译器和std::raw::TraitObject,您可以看到差异:

#![feature(raw)]

use std::{mem, raw};

pub fn is_same(left: &Object, right: &Object) -> bool {
    let a = left.as_ref() as *const _;
    let b = right.as_ref() as *const _;
    let r = a == b;
    println!("comparing: {:p} == {:p} -> {}", a, b, r);

    let raw_object_a: raw::TraitObject = unsafe { mem::transmute(left.as_ref()) };
    let raw_object_b: raw::TraitObject = unsafe { mem::transmute(right.as_ref()) };
    println!(
        "really comparing: ({:p}, {:p}) == ({:p}, {:p})",
        raw_object_a.data, raw_object_a.vtable,
        raw_object_b.data, raw_object_b.vtable,
    );

    r
}
comparing: 0x101c0e010 == 0x101c0e010 -> true
really comparing: (0x101c0e010, 0x1016753e8) == (0x101c0e010, 0x1016753e8)
comparing: 0x101c0e010 == 0x101c0e010 -> false
really comparing: (0x101c0e010, 0x101676758) == (0x101c0e010, 0x1016753e8)

事实证明(至少在Rust 1.22.1中)每个代码生成单元创建一个单独的vtable!这解释了为什么它在同一个模块中都有效。如果这是一个错误,那么active discussion就可以了。

当您使用newrun#[inline]函数进行注释时,消费者将使用该vtable。

作为Francis Gagné said

  

如果你只关心价值的地址,你可以将as *const _更改为as *const _ as *const ()以将胖指针变成常规指针。

可以使用std::ptr::eq

清楚地表达
use std::ptr;

pub fn is_same(left: &Object, right: &Object) -> bool {
    let r = ptr::eq(left, right);
    println!("comparing: {:p} == {:p} -> {}", left, right, r);
    r
}