Golang unsafe包使用

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)
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,386评论 6 479
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,939评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,851评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,953评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,971评论 5 369
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,784评论 1 283
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,126评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,765评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,148评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,744评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,858评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,479评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,080评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,053评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,278评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,245评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,590评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容