מהי חלודה לא בטוחה?

ערבויות בטיחות זיכרון הן אחת מנקודות המכירה של Rust; עם זאת, Rust אינו חסין בפני באגים ופגיעויות. מכיוון שבודק ההשאלות של Rust אוכף את מודל הבעלות, יש חילופין קל בזמן הקומפילציה במהלך בדיקות הבטיחות.

חלודה מספקת פונקציונליות לעקוף בדיקות בטיחות בתכונה הנקראת "חלודה לא בטוחה" המאפשרת לך להימנע מבדיקות בטיחות אלו למטרות ביצועים. Unsafe Rust הוא כלי רב עוצמה לכתיבת תוכנת מערכות יעילה ברמה נמוכה עם Rust.

הבנת חלודה לא בטוחה

חלודה לא בטוחה היא קבוצה של תכונות שבהן אתה יכול להשתמש כדי לעקוף את ערבויות הבטיחות של Rust בתמורה לשליטה רבה יותר בזיכרון. תכונות החלודה הלא בטוחות כוללות מצביעים גולמיים, פונקציות לא בטוחות ותכונות לא בטוחות.

המטרה של Rust unsafe היא לספק למפתחים את היכולת לכתוב קוד מערכת ברמה נמוכה מבלי להקריב את הביצועים. אתה יכול לגשת למשאבי זיכרון ולתפעל אותם ישירות ולהגדיל את הביצועים של היישום שלך עם Rust לא בטוח.

Unsafe Rust שימושי במיוחד בפיתוח מערכות הפעלה, תכנות רשת ופיתוח משחקים, שבהם הביצועים הם קריטיים. בהקשרים אלה, תזדקק לשליטה עדינה על פריסת הזיכרון והתנהגות הקוד של התוכנית. Unsafe Rust מאפשר לך להשיג זאת על ידי מתן הפשטות ברמה נמוכה ליישום אלגוריתמים מורכבים ומבני נתונים.

עבודה עם חלודה לא בטוחה

בלוקים לא בטוחים מספקים את הפונקציונליות לשימוש בתכונות חלודה לא בטוחות. אתה תשתמש ב- מְסוּכָּן מילת מפתח להגדרת בלוקים לא בטוחים המכילים קוד חלודה חוקי.

כך תוכל להשתמש בחסימה לא בטוחה לגישה ישירה לזיכרון לצורך שינוי ערך:

fnרָאשִׁי() {
לתתמוט x = 10;
מְסוּכָּן {
לתת גלם = &מוט איקס כפי ש *מוטi32;
 *גולמי = 20;
 }
println!("x הוא עכשיו {}", איקס);
}

ה איקס המשתנה הוא מספר שלם שניתן לשינוי. בתוך ה מְסוּכָּן בלוק, המצביע הגולמי אל איקס מקצה ערך חדש ל איקס. הקוד ב- מְסוּכָּן החסימה תקפה אך לא בטוחה, ולא הייתה בחסימה לא בטוחה; התוכנית קורסת.

בנוסף, ניתן להגדיר פונקציות לא בטוחות על ידי הוספת ה מְסוּכָּן מילת מפתח לפני ה fn מילת מפתח בהצהרות הפונקציות שלך.

מְסוּכָּןfnלבצע_פעולה_לא בטוחה() {
// הקוד הלא בטוח שלך כאן
}

תזדקק לחסימה לא בטוחה כדי לקרוא לפונקציות לא בטוחות בחלקים אחרים של התוכנית שלך.

fnרָאשִׁי() {
מְסוּכָּן {
 perform_unsafe_operation();
 }
}

סימון פונקציות עם מְסוּכָּן מילת מפתח לא אומרת שהפונקציה מסוכנת מטבעה. זה מציין שהפונקציה מכילה קוד שדורש זהירות נוספת בשימוש.

הסיכונים הכרוכים בשימוש בחלודה לא בטוחה

שימוש לא נכון בחלודה לא בטוחה עלול להוביל לשגיאות זיכרון, מירוצי נתונים ופגיעויות אבטחה אחרות. לכן, חיוני להבין את הסיכונים תוך הקפדה על שיטות עבודה מומלצות הקשורות ל-Rust לא בטוח כדי לכתוב קוד מאובטח ובעל ביצועים.

הסיכון העיקרי הקשור לחלודה לא בטוחה הוא הפוטנציאל לבאגים הקשורים לזיכרון שעלולים להוביל לקריסות, פרצות אבטחה והתנהגויות קוד לא מוגדרות.

שגיאות זיכרון מתרחשות כאשר תוכנית מנסה לגשת לזיכרון בצורה חריגה; התוכנית בסופו של דבר קורסת או מתנהגת בצורה בלתי צפויה.

מירוצי נתונים מתרחשים כאשר שני שרשורי תוכניות או יותר ניגשים לאותה פיסת זיכרון בו-זמנית, ובשעה לפחות אחד מהשרשורים משנה את הערך בזיכרון, ובכך גורם לתוכנית לפעול באופן בלתי צפוי.

אתה יכול להפעיל הצפת חיץ על ידי שימוש לא נכון בחלודה לא בטוחה. הצפת מאגר מתרחשת כאשר תוכנית כותבת נתונים מעבר לקצה המאגר. הצפת מאגר עלולה לגרום לתוכנית לקרוס או לאפשר לתוקפים להפעיל קוד שרירותי.

פגיעות נוספת היא שימוש-אחרי-חופשי (UAF) המתרחשת כאשר תוכנית ניגשת לזיכרון לאחר ביטול הקצאת ערך. UAF יכול לגרום לתוכנית להתנהג בצורה בלתי צפויה ועלול להכניס פרצות אבטחה.

בשל פגיעויות אלה, כאשר עובדים עם חלודה לא בטוחה, זה חיוני לעומק להבין את הבעלות של Rust ו איך עובד מודל ההשאלה ב- Rust תוך הקפדה על שיטות עבודה מומלצות.

ניהול הזיכרון של Rust גמיש

מודל הבעלות של Rust מנהל את הזיכרון באופן אוטומטי, ומפחית את הסיכון לבאגים הקשורים לזיכרון. ההשאלה מאפשרת למשתנים מרובים לגשת לאותם משאבי זיכרון ללא התנגשויות בו זמנית.

ניהול הזיכרון של Rust מספק את הגמישות, הבטיחות והביצועים הדרושים לפיתוח תוכנה מודרנית, מה שהופך את Rust לכלי רב עוצמה לכתיבת קוד יעיל ואמין.