Question

我有一个包含不安全代码的结构，使用以下方法：

use std::sync::Arc;
use std::thread;

#[derive(Debug)]
struct Foo<T> {
    items: Vec<Box<(T, String)>>,
}

impl<T> Foo<T> {
    pub fn add_element(&self, element: T, key: String) {
        if !(self.items.iter().any( |i| i.1 == key)) {
            let mut items = unsafe {change_mut(&(self.items))};
            items.push(Box::new((element,key)));
        }
    }
}

unsafe fn change_mut<T>(x: &T) -> &mut T { // changes &self to &mut self
    &mut *(x as *const T as *mut T)
}

fn main() {
    let foo = Arc::new(Foo { items: vec!() });
    let clone = foo.clone();

    // This should not be possible, as it might lead to UB
    thread::spawn(move || clone.add_element(1, String::from("one")));

    println!("{:?}", *foo);

}

这个结构是完全安全的，直到有人在多线程时开始使用这个方法。但是，由于结构只包含Vec<Box<T,String>>，默认情况下会Sync实现，我想阻止它。

我找到了两种方法来做到这一点，两者都不是那么好......

添加一个没有实现Sync的结构字段，例如*const u8，这显然是相当糟糕的，因为它最终导致不必要的和不清楚的代码，并没有清楚地显示我的意图
impl !Sync for Struct {}在稳定版中不可用，将根据this issue删除。相应的错误告诉我使用标记类型，但the documention也没有提供解决问题的方法。

error: negative trait bounds are not yet fully implemented; use marker types for
 now (see issue #13231)
  --> src\holder.rs:44:1
   |
44 | impl !Sync for Struct {}
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Answer 1

Rust 中的内部可变性需要 ¹使用UnsafeCell作为编译器的提示，正常规则不适用

因此，您的结构应该是这样的：

#[derive(Debug)]
struct Foo<T> {
    items: UnsafeCell<Vec<Box<(T, String)>>>,
}

然后，add_element的实施调整为：

impl<T> Foo<T> {
    pub fn add_element(&self, element: T, key: String) {
        if !(self.items.iter().any( |i| i.1 == key)) {
            let mut items = unsafe { &mut *self.items.get() };
            //                       ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
            items.push(Box::new((element,key)));
        }
    }
}

UnsafeCell的使用使change_mut完全没有必要：毕竟，UnsafeCell的目的是允许内部可变性。请注意其get方法如何返回原始指针，如果没有unsafe块，则无法取消引用。

由于UnsafeCell未实现Sync，Foo<T>也不会实现Sync，因此无需使用否定实现或任何标记。

¹ 如果你不直接使用它，很可能你使用的抽象是建立在它上面的。它尽可能特别：它是一个lang项目，由其属性#[lang = "unsafe_cell"]表示。

如何防止同步的自动实现

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