遇见Safe与Unsafe

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不必担心底层实现细节是一件很棒的事。谁会关心空元组占用多少空间呢？可惜有时这很重要，我们需要关注它。性能是开发人员开始关注实现细节的最常见原因，但更重要的是，当与其他语言交互，或直接涉及硬件、操作系统时，这些细节可能关系到程序的正确性。

在一个安全的编程语言中，当实现细节开始变得重要时，程序员通常有三个选择：

• 调整代码以让编译器或运行时执行优化
• 采用不地道或更加繁琐的设计来实现所需的实现
• 用一种可以控制这些细节的语言重写实现

对于最后一个选项，程序员们倾向于使用C语言。在与仅提供 C 接口的系统进行交互时，这通常是必须的。

不幸的是，C 语言相当地不安全（这有时是有充分理由的），并且当试图与另一种语言进行互操作时，这种不安全性会被放大。你必须确保 C 和其他语言就正在发生的事情达成一致，并且不互相干扰。

但这与 Rust 有什么关系呢？

好吧，与 C 不同，Rust 是一种安全的编程语言。

但是，像 C 一样，Rust 是一种不安全的编程语言。

更准确地说，Rust 是同时包含安全和不安全的编程语言。

Rust可以被认为是两种编程语言的结合：Safe Rust 和 Unsafe Rust。顾名思义，Safe Rust 是安全的，Unsafe Rust 则不安全。事实上，Unsafe Rust 让我们可以做一些非常不安全的事情。 Rust 作者会恳求你不要做，但无论如何我们都会做。

Safe Rust 是真正的 Rust 编程语言。如果你只是编写Safe Rust，你将永远不必担心类型安全或内存安全。你永远不必忍受悬空指针，释放后使用或任何其他类型的未定义行为。

标准库还为您提供了足够的实用工具，您可以用纯正地道的 Safe Rust 编写高性能的应用程序和库。

但也许你想和另一种语言交互；也许你正在编写一个标准库没有暴露的底层抽象；也许你就正在编写标准库（Rust 标准库百分之百由 Rust 编写）；也许你需要做一些类型系统不能理解的事情，调整一些二进制位。也许你需要 Unsafe Rust。

Unsafe Rust 与 Safe Rust 完全相同，具有相同的规则和语义。它只是允许你额外做一些绝对不安全的事情（我们将在下一节中定义）。

这种分离的价值在于我们可以像 C 一样，获得不安全语言的好处——对实现细节的低级别控制——却避免了尝试将其与完全不同的安全语言集成的大多数问题。

仍然存在一些问题——最值得注意的是，我们必须了解类型系统假设成立的一些性质，并时刻注意与 Unsafe Rust 交互的任何代码都要保持这些性质不被破坏。这就是本书的目的：告诉你类型系统做了哪些假设，应该如何处理它们。