为什么 Rust 不允许可变别名？

Rust 不允许这种代码，因为它不安全：

fn main() {
    let mut i = 42;
    let ref_to_i_1 = unsafe { &mut *(&mut i as *mut i32) };
    let ref_to_i_2 = unsafe { &mut *(&mut i as *mut i32) };

    *ref_to_i_1 = 1;
    *ref_to_i_2 = 2;
}

我怎么能做坏事（e.g.分段错误、未定义的行为等）以及对同一事物的多个可变引用？

我能看到的唯一可能的问题来自数据的生命周期。在这里，如果i还活着，对它的每个可变引用都应该没问题。

我可以看到引入线程时可能会出现问题，但为什么即使我在一个线程中完成所有操作，它也会被阻止？

C++ 程序（甚至 Java 程序）中一个非常常见的陷阱是在迭代集合时修改集合，如下所示：

for (it: collection) {
    if (predicate(*it)) {
        collection.remove(it);
    }
}

对于 C++ 标准库集合，这会导致未定义的行为。也许迭代会一直工作，直到到达最后一个条目，但最后一个条目将取消引用悬空指针或读取数组的末尾。也许集合底层的整个数组将被重新定位，并且它会立即失败。也许它在大多数情况下都有效，但如果在错误的时间发生重新分配，则会失败。在大多数 Java 标准集合中，根据语言规范，这也是未定义的行为，但集合往往会抛出异常ConcurrentModificationException- 即使您的代码正确，也会导致运行时成本的检查。这两种语言都无法在编译过程中检测到错误。

这是并发引起的数据争用的常见示例，即使在单线程环境中也是如此。并发不仅仅意味着并行性：它还意味着嵌套计算。在 Rust 中，这种错误是在编译期间检测到的，因为迭代器对集合具有不可变的借用，因此在迭代器处于活动状态时无法更改集合。

一个更容易理解但不太常见的示例是向函数传递多个指针（或引用）时的指针别名。一个具体的例子是将重叠的内存范围传递给memcpy代替memmove。实际上，Rust's memcpy相等的 is unsafe也是如此，但那是因为它需要指针而不是引用。链接页面显示了如何制作一个安全的swap使用可变保证的函数参考从来没有别名。

引用别名的一个更人为的示例如下：

int f(int *x, int *y) { return (*x)++ + (*y)++; }
int i = 3;
f(&i, &i); // result is undefined

您无法在 Rust 中编写类似的函数调用，因为您必须对同一变量进行两次可变借用。