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go unsafe 包

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solate
发布2022-05-09 13:28:56
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发布2022-05-09 13:28:56
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go unsafe 包

unsafe包是不安全的,可以绕过go内存安全机制,直接对内存进行读写。

指针转换

go 语言是强类型的,所以一般情况不允许不同类型指针进行转换

func main() {
	i:= 10
	ip:=&i
	var fp *float64 = (*float64)(ip)
	fmt.Println(fp)
}

// cannot convert ip (type *int) to type *float64

如果需要转换的时候,需要用的unsafe.Pointer

unsafe.Pointer

unsafe.Pointer 是一种特殊意义的指针,可以表示任意类型的地址

我们使用unsafe.Pointer,就可以将int指针改为float64的指针并进行运算,下面是3倍乘法运算。

func main() {
	i:= 10
	ip:=&i
	var fp *float64 = (*float64)(unsafe.Pointer(ip))
	*fp = *fp * 3
	fmt.Println(i) // 30
}
// ArbitraryType is here for the purposes of documentation only and is not actually
// part of the unsafe package. It represents the type of an arbitrary Go expression.
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType

ArbitraryType 可以表示任何类型, 而 unsafe.Pointer 又是 *ArbitraryType,也就是说 unsafe.Pointer 是任何类型的指针,也就是一个通用型的指针。

unsafe.Pointer可以表示指针了,但是 unsafe.Pointer 不能进行运算,比如不支持 +(加号)运算符操作,

这个时候就需要用到 uintptr

uintptr

在 builtin/builtin.go 包中,是一种类型

// uintptr is an integer type that is large enough to hold the bit pattern of
// any pointer.
type uintptr uintptr

通过uintptr,可以对指针偏移进行计算, 这样就可以像c语言一样访问内存,对内存进行读写,真正操作内存。

func main() {
	type person struct {
		name string
		age int
	}

	p := new(person)
	pName := (*string)(unsafe.Pointer(p)) // 偏移量为0
	*pName = "test"
	pAge := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(p))+unsafe.Offsetof(p.age))) // 指针偏移
	*pAge = 20
	fmt.Println(p) //&{test 20}
}

对一个结构体进行内存操作赋值。

age 字段不是 person 的第一个字段,要修改它必须要进行指针偏移运算。所以需要先把指针变量 p 通过 unsafe.Pointer 转换为 uintptr, 这样才能进行地址运算.这个偏移量可以通过函数 unsafe.Offsetof 计算出来,该函数返回的是一个 uintptr 类型的偏移量, 有了这个偏移量就可以通过 + 号运算符获得正确的 age 字段的内存地址了,也就是通过 unsafe.Pointer 转换后的 *int 类型的指针变量 pAge。

注意:

如果要进行指针运算,要先通过 unsafe.Pointer 转换为 uintptr 类型的指针。 指针运算完毕后,还要通过 unsafe.Pointer 转换为真实的指针类型(比如示例中的 *int 类型), 这样可以对这块内存进行赋值或取值操作。

指针运算的核心在于它操作的是一个个内存地址,通过内存地址的增减,就可以指向一块块不同的内存并对其进行操作,而且不必知道这块内存被起了什么名字(变量名)

指针转换规则

Go 语言中存在三种类型的指针: 常用的 *T、unsafe.Pointer 及 uintptr。

  1. 任何类型的 *T 都可以转换为 unsafe.Pointer;
  2. unsafe.Pointer 也可以转换为任何类型的 *T;
  3. unsafe.Pointer 可以转换为 uintptr;
  4. uintptr 也可以转换为 unsafe.Pointer。

unsafe.Sizeof

Sizeof 函数可以返回一个类型所占用的内存大小,这个大小只与类型有关, 和类型对应的变量存储的内容大小无关,比如 bool 型占用一个字节、int8 也占用一个字节。

fmt.Println(unsafe.Sizeof(true))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(int8(0)))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(int16(10)))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(int32(10000000)))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(int64(10000000000000)))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(int(10000000000000000)))

对于和平台有关的 int 类型,要看平台是 32 位还是 64 位,会取最大的

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原始发表:2022-05-05,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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