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    Go unsafe 包的使用详解

    unsafe包

    golang是一种静态的强类型的语言,所有的类型都是不能随意转换的,Go语言是不允许两个指针类型进行转换的。go官方是不推荐使用unsafe的操作因为它是不安全的,它绕过了golang的内存安全原则,容易使你的程序出现莫名其妙的问题,不利于程序的扩展与维护。但是在很多地方却是很实用。在一些go底层的包中unsafe包被很频繁的使用。

    unsafe 定义

    package unsafe
    //ArbitraryType仅用于文档目的,实际上并不是unsafe包的一部分,它表示任意Go表达式的类型。
    type ArbitraryType int
    //任意类型的指针,类似于C的*void
    type Pointer *ArbitraryType
    //确定结构在内存中占用的确切大小
    func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
    //返回结构体中某个field的偏移量
    func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
    //返回结构体中某个field的对其值(字节对齐的原因)
    func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
    

    官方中定义了四个描述:

    1. 任何类型的指针都可以被转化为Pointer
    2. Pointer可以被转化为任何类型的指针
    3. uintptr可以被转化为Pointer
    4. Pointer可以被转化为uintptr

    unsafe的使用

    类型转换

    使用unsafe可以实现类型的转换,下面的例子可以看到i是一个int类型,使用unsafe.Pointer转换成float64并且还修改了指针对应的值。

    func main() {
      i := 10
      ip := i
    
      fp := (*float64)(unsafe.Pointer(ip))
    
      *fp = *fp * 3
    
      fmt.Println(i)
    }
    
    // 结果: 30
    
    

    但是使用起来要十分的小心,如果使用不当会引发错误。可以举一个例子:

    func main() {
      i := 10
      ip := i
    
      fp := (*string)(unsafe.Pointer(ip))
    
      *fp = "a"
    
      fmt.Println(i)
      // 结果:19678090
    }
    
    

    上面的误操作就是把int类型转成了string,并且修改了值导致结果出现了错误,并且这种错误

    根据位移获取、修改对象的字段

    利用unsafe的Pointer和Offsetof函数,可以获取对象的属性,并且可以修改对象的属性

    type Student struct {
      Name string
      Age int
    }
    
    func main() {
      s := Student{}
      s.Name = "Peter"
      s.Age = 33
    
      pStudent := unsafe.Pointer(s)
      // 整个对象转换成指针,默认是获取第一个属性
      name := (*string)(unsafe.Pointer(pStudent))
      fmt.Println("name:", *name)
      // 利用Offsetof获取age属性的偏移量获取属性
      age := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(pStudent) + unsafe.Offsetof(s.Age)))
      fmt.Println("age:", *age)
      
      // 修改指针的值
      *name = "Mary"
      *age = 20
      fmt.Println(s)
    }
    
    

    获取私有变量

    可以通过unsafe获取私有变量的值,也可以修改值。这个操作跟上面的获取值是一样的简单的例子如下:

    type Teacher struct {
      name string
      age int
    }
    
    func main() {
      t := Teacher{"ttt", 20}
    
      pt := unsafe.Pointer(t)
      name := (*string)(unsafe.Pointer(pt))
      fmt.Println("name:", *name)
    }
    
    

    根据sizeof函数获取、修改

    利用unsafe中的sizeof函数获取数组的值

    func main() {
      array := []int{0, 1, -2, 3, 4}
      pointer := array[0]
      fmt.Print(*pointer, " ")
      memoryAddress := uintptr(unsafe.Pointer(pointer)) + unsafe.Sizeof(array[0])
      for i := 0; i  len(array)-1; i++ {
        pointer = (*int)(unsafe.Pointer(memoryAddress))
        fmt.Print(*pointer, " ")
        memoryAddress = uintptr(unsafe.Pointer(pointer)) + unsafe.Sizeof(array[0])
      }
    }
    

    结果:0 1 -2 3 4

    以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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