rust-pin

如何在异步或自引用结构中保证指针稳定性？

Pin 确保某些类型在内存中不会移动。

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1. async/await 的 Future

```rust

use std::pin::Pin;

use std::task::{Context, Poll};

struct MyFuture {

state: State,

}

impl Future for MyFuture {

type Output = ();

fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll {

let this = self.get_mut();

// 安全使用 this.state

Poll::Ready(())

}

}

```

2. 自引用结构

```rust

use std::pin::Pin;

struct Node {

value: i32,

parent: Option>>, // 自引用

}

```

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| 方式 | 场景 | 例子 |

|-----|------|-----|

| Pin<&T> | 借用，值不移动 | Pin<&Foo> |

| Pin<&mut T> | 可变借用 | Pin<&mut Foo> |

| Pin> | Box 包裹 | Pin> |

| Pin> | Arc 包裹 | Pin> |

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```rust

// 类型可以实现 Unpin 表示它不介意被移动

struct MyType {

data: Vec,

}

// Unpin 自动实现，大多数类型不需要手动实现

// 哪些类型没有实现 Unpin？

// - Future (async/await 生成的)

// - Generator

// - 手动用 !Unpin 标记的类型

struct NotUnpinType {

// 包含自引用指针

ptr: *const Self,

}

impl !Unpin for NotUnpinType {}

```

---

```rust

struct Wrapper {

inner: T,

extra: String,

}

impl Pin for Wrapper where T: Unpin {

// projection 到 inner

fn project(self: Pin<&mut Self>) -> Pin<&mut T> {

// SAFETY: Wrapper is pinned, inner is inside it

unsafe {

&mut self.get_unchecked_mut().inner

}

}

}

```

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| 错误 | 原因 | 解决 |

|-----|-----|-----|

| 忘记 Pin | future 可能被移动 | 正确传递 Pin |

| projection 错误 | 借用规则违反 | unsafe get_unchecked_mut |

| 误用 Unpin | 跨 await 保持指针 | 理解 future 结构 |

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• 同步代码，不涉及 future
• 数据结构不包含自引用
• 栈上的临时值
• 明确知道值不会被移动

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| 场景 | 需要 Pin 吗 |

|-----|-----------|

| async {} 块 | ✅ 需要 |

| Box | ✅ 需要 |

| 互斥锁内的 Future | ✅ 需要 |

| 普通 Vec | ❌ 不需要 |

| 栈上变量 | ❌ 不需要 |

| 没有自引用的 struct | ❌ 不需要 |