........................................................................................ 369 15. 智能指针 ................................................................................................. ....................................................................... 371 15.2. 使用 Deref Trait 将智能指针当作常规引用处理 ........................................................ 377 15.3. 使用 Drop Trait 运行清理代码 . ............................................................................. 384 15.4. Rc 引用计数智能指针 ........................................................................................... 388 15

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 15. 智能指针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 15.2. 使用 Deref Trait 将智能指针当作常规引用处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 15.3. 使用 Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 15.4. Rc 引用计数智能指针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 函数指针............................................................................ 64 6.2 unsafe 与原始指针 ........................................................................ 65 6.2.1 裸指针 ..... 2 BOX .................................................................................. 75 6.5 智能指针 .................................................................................... 77 6.5.1 Rc与 这两门编程语言不同的是，Rust 是线程安全的！ Rust 编程语言的目标是，创建一个高度安全和并发的软件系统。它强调安全性、 并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C 和 C++ 的语法，它不允许空指针和悬 挂指针，二者是 C 和 C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。 Rust 中有诸如 if else 和循环语句 for 和 while 的通用控制结构。和 C 和 C++ 风格的编程语言一样，代码段放在花括号中。

基于静态分析的Rust内存安全缺陷检测研究 报告人：徐辉 报告日期：2022.11.25 复旦大学 大纲 一、问题背景 二、Rust指针缺陷检测方法 三、实验结论 四、论文发表心得 大纲 一、问题背景 二、Rust指针缺陷检测方法 三、实验结论 四、论文发表心得 Rust语言 ❑ 系统级安全编程语言 ▪ 内存安全 ▪ 并发安全 ▪ 效率 2006年 2011年 Rust如何保障内存安全？ ❑ 内存安全问题产生的主要原因之一是指针别名导致悬空指针 ▪ 手动释放内存或调用析构函数 ▪ 函数返回时发生的自动析构或内存释放 ❑ Rust设计的目标之一是编译时检查指针别名（共享可变引用） ▪ 但一般意义上的指针分析是NP-hard问题 ▪ 智能指针可行，但作为运行时方案，效率低 ▪ Rust在语法设计中引入所有权机制，简化指针分析问题 Rust所有权模型 => XOR Mutability 如果需要违背XOR Mutability怎么办？ ❑ 以双向链表为例，中间节点被前后两个节点访用 ❑ Rust为了提升可用性所做的妥协 ▪ 智能指针（性能损失） ▪ 允许使用裸指针（unsafe模式） • 逃逸编译器的借用检查 => 指针别名 next prev next prev next prev struct List{ val: u64, next: *mut List

. 106 19.8.1 解答 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 20 智能指针 110 20.1 Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 20 30.1 不安全 Rust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 30.2 解引用裸指针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 30.3 可变的静态变量 . . . . 标准库特征 1 hour and 40 minutes • 第三天上午（2 小时 20 分钟，含休息时间） Segment Duration 欢迎 3 minutes 内存管理 1 hour 智能指针 55 minutes • Day 3 Afternoon (1 hour and 50 minutes, including breaks) 13 Segment Duration 借用

China 算法 算法标准 功能 类型 安全位数 (bit) 对应算法 是否公开 应用 Sm1 / 分组加解密 对称加 密 128 AES128 否，仅以 IP 核的形 式存在于芯片中 智能 IC 卡、智能密码钥匙、加 密卡、加密机等 Sm2 GB/T 32918-2016 ISO/IEC 10118-3:2018 ECC加解密，签名验 签，密钥交换 非对称 加密 128 ECC GM/T 0044-2016 ISO/IEC 10118-3:2018 标识密码算法：签名 校验，密钥交换，密 钥封装与加解密 非对称 加密 128 是 TLCP，适用于新兴应用的安全保 障（云、智能终端、物联网）， 系统可以提供身份标识 ZUC GB/T 33133-2021 3GPP TS 35.221 对称加密算法 流加密 128 EEA3 & EIA3 是 国际组织 3GPP 推荐为 • 算法安全保密强度及相关软硬件实现性能与 AES 相当，该算法不公开，仅以 IP 核的形式存在于芯片 中，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。 • 采用该算法已经研制了系列芯片、智能 IC 卡、智能密码钥匙、加密卡、加密机等安全产品，广泛应 用于电子政务、电子商务及国民经济的各个应用领域（包括国家政务通、警务通等重要领域）。 SM2 Introduction of SM2 Rust

等 100+ 公安机构，国家电网、 国信通产业集团等电力能源行业提供数据智能产品解决方案及长期服务。 海致专注为政府、金融、能源等客户提供大数据处理、分析、挖掘服务，在互 联网技术基础上，打造专业、易用的企业级大数据实战应用产品及解决方案。 北京中关村总部 武汉运维中心 深圳研发中心 上海应用中心 专注于数据智能技术赋能中国数字经济发展 海致高性能图计算院士专家工作站 郑纬民 - 年中国电子学会科学技术奖科技进步一等奖 中国电子学会发布的《 2022 中国电子学会科学技术奖公告》，海 致星图与北京邮电大学、蚂蚁科技集团有限公司、中移动信息技术 有限公司联合研发的“大规模复杂异质图数据智能分析技术与规模化 应用”项目，斩获“科学技术奖科技进步一等奖”，这也是国内电子信 息领域的最高奖项。 该奖项由数十名院士评审，历经三轮，从三百余个申报项目中遴选 而出。由院士等组成的科技成果鉴定委员会认为：“该成果技术复杂 模图数据所产生 的建模能力不足、结构知识难用、巨量数据难算等技术挑战，实现了大规模复杂异质图数 据的表示学习模型、语义推荐和风险管理关键技术，构建了完整的兼具理论指导与应用检 验的大规模图数据智能分析系统与平台，满足了大数据时代从复杂异质图数据中进行知识 发现的重要需求。最终获得国内外授权发明专利 43 项， CCF -A 类论文 51 篇，获得 2 次国际竞赛冠军，参与了 2 项图计算相关标准制定。

10 倍！” ——李沐，亚马逊资深首席科学家 计算机的出现给世界带来了巨大变革，它凭借高速的计算能力和出色的可编程性，成为了执行算法与处理数 据的理想媒介。无论是电子游戏的逼真画面、自动驾驶的智能决策，还是 AlphaGo 的精彩棋局、ChatGPT 的自然交互，这些应用都是算法在计算机上的精妙演绎。 事实上，在计算机问世之前，算法和数据结构就已经存在于世界的各个角落。早期的算法相对简单，例如古 Java、C++ 和 Python 中分别被记为 null、nullptr 和 None 。 ‧ 在 C、C++、Go 和 Rust 等支持指针的语言中，上述“引用”应被替换为“指针”。 如以下代码所示，链表节点 ListNode 除了包含值，还需额外保存一个引用（指针）。因此在相同数据量下，链 表比数组占用更多的内存空间。 use std::rc::Rc; use std::cell::RefCell; #[derive(Debug)] struct ListNode { val: i32, // 节点值 next: Option>>, // 指向下一节点的指针 } 4.2.1 链表常用操作 1. 初始化链表 建立链表分为两步，第一步是初始化各个节点对象，第二步是构建节点之间的引用关系。初始化完成后，我 们就可以从链表的头节点出发，通过引用指向 next

10 倍！” ——李沐，亚马逊资深首席科学家 计算机的出现给世界带来了巨大变革，它凭借高速的计算能力和出色的可编程性，成为了执行算法与处理数 据的理想媒介。无论是电子游戏的逼真画面、自动驾驶的智能决策，还是 AlphaGo 的精彩棋局、ChatGPT 的自然交互，这些应用都是算法在计算机上的精妙演绎。 事实上，在计算机问世之前，算法和数据结构就已经存在于世界的各个角落。早期的算法相对简单，例如古 Java、C++ 和 Python 中分别被记为 null、nullptr 和 None 。 ‧ 在 C、C++、Go 和 Rust 等支持指针的语言中，上述“引用”应被替换为“指针”。 如以下代码所示，链表节点 ListNode 除了包含值，还需额外保存一个引用（指针）。因此在相同数据量下，链 表比数组占用更多的内存空间。 use std::rc::Rc; use std::cell::RefCell; #[derive(Debug)] struct ListNode { val: i32, // 节点值 next: Option>>, // 指向下一节点的指针 } 4.2.1 链表常用操作 1. 初始化链表 建立链表分为两步，第一步是初始化各个节点对象，第二步是构建节点之间的引用关系。初始化完成后，我 们就可以从链表的头节点出发，通过引用指向 next

Java、C++ 和 Python 中分别被记为 null、nullptr 和 None 。 ‧ 在 C、C++、Go 和 Rust 等支持指针的语言中，上述“引用”应被替换为“指针”。 如以下代码所示，链表节点 ListNode 除了包含值，还需额外保存一个引用（指针）。因此在相同数据量下，链 表比数组占用更多的内存空间。 use std::rc::Rc; use std::cell::RefCell; #[derive(Debug)] struct ListNode { val: i32, // 节点值 next: Option>>, // 指向下一节点的指针 } 4.2.1 链表常用操作 1. 初始化链表 建立链表分为两步，第一步是初始化各个节点对象，第二步是构建节点之间的引用关系。初始化完成后，我 们就可以从链表的头节点出发，通过引用指向 next 代码中的链表可记作链表 n0 。 2. 插入节点 在链表中插入节点非常容易。如图 4‑6 所示，假设我们想在相邻的两个节点 n0 和 n1 之间插入一个新节点 P ， 则只需改变两个节点引用（指针）即可，时间复杂度为 ?(1) 。 相比之下，在数组中插入元素的时间复杂度为 ?(?) ，在大数据量下的效率较低。 图 4‑6 链表插入节点示例 第 4 章 数组与链表 hello‑algo.com