Rust Miri

Miri 是 Rust 的未定義行為（Undefined Behavior，UB）檢查工具，特別適合用來測試 unsafe 程式碼。例如越界指標存取、使用已釋放的記憶體，以及違反指標別名規則等問題，可能通過編譯甚至看似正常執行，但 Miri 可以協助找出它們。

Miri 的原理是使用直譯器執行 Rust 的中介表示（MIR），並在執行過程中檢查每一次記憶體操作是否符合 Rust 的規則。因此它不是形式驗證，也不能保證找出所有問題：只有實際執行到的程式路徑才會被檢查。

安裝 Miri

Miri 需要 Rust nightly toolchain。使用 rustup 安裝 nightly、Miri 與建立 Miri sysroot 所需的 Rust 原始碼：

rustup toolchain install nightly
rustup component add miri rust-src --toolchain nightly

確認安裝成功：

cargo +nightly miri --version

先建立一個專案：

cargo new miri-example
cd miri-example

將 src/main.rs 改成：

fn main() {
    let numbers = [10, 20, 30];
    let pointer = numbers.as_ptr();

    unsafe {
        println!("{}", *pointer.add(3));
    }
}

陣列只有三個元素，所以合法索引是 0 到 2。程式卻使用 pointer.add(3) 讀取陣列外的記憶體，這是未定義行為。

執行 Miri：

cargo +nightly miri run

Miri 會停止程式並指出問題所在，錯誤訊息類似：

error: Undefined Behavior: constructing invalid value of type &i32:
encountered a dangling reference (going beyond the bounds of its allocation)

這個錯誤代表 Miri 成功抓到問題。將 pointer.add(3) 改成 pointer.add(2) 後再次執行，程式會正常輸出 30。

如果要檢查專案中的測試，可以改用：

cargo +nightly miri test

Miri 執行速度比一般程式慢，並且不支援所有作業系統或 FFI 操作，因此適合用來執行範圍較小、專門測試 unsafe 程式碼的測試案例。