Golang unsafe 和 uintptr 指针(转载)

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1. golang中的指针类型

指针有三个类型

  • 一种是我们常见的,用去表示的指针;
  • 一种是unsafe.Pointer,Pointer是unsafe包下的一个类型;
  • 最后一种是uintptr,uintptr 这玩意是可以进行运算的也就是可以++–;

他们之间有这样的转换关系:

*<=> unsafe.Pointer <=> uintptr

有一点要注意的是,uintptr 并没有指针的语义,意思就是 uintptr 所指向的对象会被 gc 无情地回收。而 unsafe.Pointer 有指针语义,可以保护它所指向的对象在“有用”的时候不会被垃圾回收。
从这样的关系你大概就可以猜到,我们使用的指针*p转换成Pointer然后转换uintptr进行运算之后再原路返回,理论上就能等同于进行了指针的运算。我们下面就来实践一下。

2. 具体操作

2.1. unsafe操作slice

输出:

从代码中我们可以看到,我们首先将指针指向切片的第一个位置,然后通过转换得到uintptr,操作uintptr + 上8位(注意这里不能++因为存放的是int,下一个元素位置相隔举例int个字节),最后转换回来得到指针,取值,就能取到切片的第二个位置了。

2.2. unsafe操作struct(可以访问私有属性)

我们知道如果一个结构体里面定义的属性是私有的,那么这个属性是不能被外界访问到的。我们来看看下面这个操作:

User是另外一个basic包中的结构体,其中的age是小写开头的,理论上来说,我们在外部没有办法修改age的值,但是经过上面这波操作之后,输出信息是:

也就是说成功操作到了结构体的私有属性。

顺便提一句:创建结构体会被分配一块连续的内存,结构体的地址也代表了第一个成员的地址。

2.3. 字符串和byte数组转换inplace

我们知道如果将字符串转换成[]byte非常方便

但是这样需要开辟额外的空间,那么如何实现原地的,不需要拷贝数据的转换呢?
其实从底层的存储角度来说,string的存储规则和[]byte是一样的,也就是说,其实指针都是从某个位置开始到一段空间,中间一格一格。所以利用unsafe就可以做到。

输出结果:

我们可以看到s和a的地址是不一样的,但是s和a2的地址是一样的,并且a2已经是一个[]byte了。

  • 存在的问题

其实这个转换是存在问题的,问题就在新的[]byte的Cap没有正确的初始化。
我们打印一下cap看一下

结果是:

  • 问题的原因

在src/reflect/value.go下看

看到其实string没有cap而[]byte有,所以导致问题出现,也容易理解,string是没有容量扩容这个说法的,所以新的[]byte没有赋值cap所以使用了默认值。

  • 问题解决

通过重新设置SliceHeader就可以完成

3. 总结

  1. 没啥事别乱用了,unsafe不安全。
  2. 源码中很多大量的使用了指针移动的操作,想看源码需要对这方面有所了解。

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原文链接:https://blog.csdn.net/qq_36219060/article/details/103809333

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