Go unsafe 包的使用

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 

本文来自:Segmentfault

感谢作者:大二小的宝

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