Go unsafe 包的使用详解
时间：2021-06-17 09:18:12|栏目：Golang|点击： 次
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：
- 任何类型的指针都可以被转化为Pointer
- Pointer可以被转化为任何类型的指针
- uintptr可以被转化为Pointer
- 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
