unsafe包提供了访问底层内存的方法。是用unsafe函数可以提高访问对象的速度。通常用于对大数组的遍历。
unsafe内容介绍
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType
- 通过指针加偏移量的操作,在地址中,修改,访问变量的值
这个包中,只提供了3个函数,两个类型
unsafe中,通过这两个个兼容万物的类型,将其他类型都转换过来,然后通过这三个函数,分别能取长度,偏移量,对齐字节数,就可以在内存地址映射中,来回游走。放在c语言中,是不是,只要给你一个起始地址,你就一下子干到底!!!在golang中,通过unsafe包,你也可以尽情的去放纵
uintptr:用于指针运算,GC 不把 uintptr 当指针,uintptr 无法持有对象。uintptr 类型的目标会被回收。
unsafe.Pointer 可以和 普通指针 进行相互转换。
unsafe.Pointer 可以和 uintptr 进行相互转换。
也就是说 unsafe.Pointer 是桥梁,可以让任意类型的指针实现相互转换,也可以将任意类型的指针转换为 uintptr 进行指针运算。
详细说明
- type ArbitraryType int
是int的一个别名,但是golang中,对ArbitraryType赋予了特殊的意义,
- type Pointer *ArbitraryType
是int指针类型的一个别名,在golang系统中,可以把Pointer类型,理解成任何指针的亲爹。
- func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
Alignof返回变量对齐字节数量
- func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
Offsetof返回变量指定属性的偏移量,这个函数虽然接收的是任何类型的变量,但是这个又一个前提,就是变量要是一个struct类型,且还不能直接将这个struct类型的变量当作参数,只能将这个struct类型变量的属性当作参数。
- func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
Sizeof 返回变量在内存中占用的字节数,切记,如果是slice,则不会返回这个slice在内存中的实际占用长度。
示例
通过指针修改结构体字段
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
s := struct {
a byte
b byte
c byte
d int64
}{0, 0, 0, 0}
// 将结构体指针转换为通用指针
p := unsafe.Pointer(&s)
// 保存结构体的地址备用(偏移量为 0)
up0 := uintptr(p)
// 将通用指针转换为 byte 型指针
pb := (*byte)(p)
// 给转换后的指针赋值
*pb = 10
// 结构体内容跟着改变
fmt.Println(s)
// 偏移到第 2 个字段
up := up0 + unsafe.Offsetof(s.b)
// 将偏移后的地址转换为通用指针
p = unsafe.Pointer(up)
// 将通用指针转换为 byte 型指针
pb = (*byte)(p)
// 给转换后的指针赋值
*pb = 20
// 结构体内容跟着改变
fmt.Println(s)
// 偏移到第 3 个字段
up = up0 + unsafe.Offsetof(s.c)
// 将偏移后的地址转换为通用指针
p = unsafe.Pointer(up)
// 将通用指针转换为 byte 型指针
pb = (*byte)(p)
// 给转换后的指针赋值
*pb = 30
// 结构体内容跟着改变
fmt.Println(s)
// 偏移到第 4 个字段
up = up0 + unsafe.Offsetof(s.d)
// 将偏移后的地址转换为通用指针
p = unsafe.Pointer(up)
// 将通用指针转换为 int64 型指针
pi := (*int64)(p)
// 给转换后的指针赋值
*pi = 40
// 结构体内容跟着改变
fmt.Println(s)
}
访问数组
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
type Foo struct {
A int
B int
}
func main() {
foo := &Foo{1, 2}
fmt.Println(foo)
base := uintptr(unsafe.Pointer(foo))
offset := unsafe.Offsetof(foo.A)
ptr := unsafe.Pointer(base + offset)
*(*int)(ptr) = 3
fmt.Println(foo)
}
修改其它包中的结构体私有字段
方法A(指针遍历)
package main
import (
"fmt"
"reflect"
"strings"
"unsafe"
)
func main() {
// 创建一个 strings 包中的 Reader 对象
// 它有三个私有字段:s string、i int64、prevRune int
sr := strings.NewReader("abcdef")
// 此时 sr 中的成员是无法修改的
fmt.Println(sr)
// 但是我们可以通过 unsafe 来进行修改
// 先将其转换为通用指针
p := unsafe.Pointer(sr)
// 获取结构体地址
up0 := uintptr(p)
// 确定要修改的字段(这里不能用 unsafe.Offsetof 获取偏移量,因为是私有字段)
if sf, ok := reflect.TypeOf(*sr).FieldByName("i"); ok {
// 偏移到指定字段的地址
up := up0 + sf.Offset
// 转换为通用指针
p = unsafe.Pointer(up)
// 转换为相应类型的指针
pi := (*int64)(p)
// 对指针所指向的内容进行修改
*pi = 3 // 修改索引
}
// 看看修改结果
fmt.Println(sr)
// 看看读出的是什么
b, err := sr.ReadByte()
fmt.Printf("%c, %v\n", b, err)
}
方法B(类型转换)
// 定义一个和 strings 包中的 Reader 相同的本地结构体
type Reader struct {
s string
i int64
prevRune int
}
func main() {
// 创建一个 strings 包中的 Reader 对象
sr := strings.NewReader("abcdef")
// 此时 sr 中的成员是无法修改的
fmt.Println(sr)
// 我们可以通过 unsafe 来进行修改
// 先将其转换为通用指针
p := unsafe.Pointer(sr)
// 再转换为本地 Reader 结构体
pR := (*Reader)(p)
// 这样就可以自由修改 sr 中的私有成员了
(*pR).i = 3 // 修改索引
// 看看修改结果
fmt.Println(sr)
// 看看读出的是什么
b, err := sr.ReadByte()
fmt.Printf("%c, %v\n", b, err)
}