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unsafe 包

2019-11-11 04:51:12
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來源:轉載
供稿:網友

------------------------------------------------------------指針類型:*類型:普通指針,用于傳遞對象地址,不能進行指針運算。unsafe.Pointer:通用指針類型,用于轉換不同類型的指針,不能進行指針運算。uintptr:用于指針運算,GC 不把 uintptr 當指針,uintptr 無法持有對象。uintptr 類型的目標會被回收。  unsafe.Pointer 可以和 普通指針 進行相互轉換。  unsafe.Pointer 可以和 uintptr 進行相互轉換。  也就是說 unsafe.Pointer 是橋梁,可以讓任意類型的指針實現相互轉換,也可以將任意類型的指針轉換為 uintptr 進行指針運算。------------------------------// 示例:通過指針修改結構體字段package mainimport ("fmt""unsafe")func main() {s := struct {a byteb bytec byted int64}{0, 0, 0, 0}// 將結構體指針轉換為通用指針p := unsafe.Pointer(&s)// 保存結構體的地址備用(偏移量為 0)up0 := uintptr(p)// 將通用指針轉換為 byte 型指針pb := (*byte)(p)// 給轉換后的指針賦值*pb = 10// 結構體內容跟著改變fmt.PRintln(s)// 偏移到第 2 個字段up := up0 + unsafe.Offsetof(s.b)// 將偏移后的地址轉換為通用指針p = unsafe.Pointer(up)// 將通用指針轉換為 byte 型指針pb = (*byte)(p)// 給轉換后的指針賦值*pb = 20// 結構體內容跟著改變fmt.Println(s)// 偏移到第 3 個字段up = up0 + unsafe.Offsetof(s.c)// 將偏移后的地址轉換為通用指針p = unsafe.Pointer(up)// 將通用指針轉換為 byte 型指針pb = (*byte)(p)// 給轉換后的指針賦值*pb = 30// 結構體內容跟著改變fmt.Println(s)// 偏移到第 4 個字段up = up0 + unsafe.Offsetof(s.d)// 將偏移后的地址轉換為通用指針p = unsafe.Pointer(up)// 將通用指針轉換為 int64 型指針pi := (*int64)(p)// 給轉換后的指針賦值*pi = 40// 結構體內容跟著改變fmt.Println(s)}------------------------------  結構體成員的內存分配是連續的,第一個成員的地址就是結構體的地址,相對于結構體的偏移量為 0。其它成員都可以通過偏移量來計算其地址。  每種類型都有它的大小和對齊值,可以通過 unsafe.Sizeof 獲取其大小,通過 unsafe.Alignof 獲取其對齊值,通過 unsafe.Offsetof 獲取其偏移量。不過 unsafe.Alignof 獲取到的對齊值只是該類型單獨使用時的對齊值,不是作為結構體字段時與其它對象間的對齊值,這里用不上,所以需要用 unsafe.Offsetof 來獲取字段的偏移量,進而確定其內存地址。------------------------------// 測試:通過反復編譯執行下面的代碼,觀察字段的對齊情況package mainimport ("fmt""math/rand""os""time")var types = []string{"int", "int8", "int16", "int32", "int64","uint", "uint8", "uint16", "uint32", "uint64","byte", "rune", "uintptr", "bool", "string","float32", "float64", "complex64", "complex128","[]byte", "[]string", "map[string]int","chan int", "func(int) int",}var values = []string{"0", "0", "0", "0", "0","0", "0", "0", "0", "0","0", "0", "0", "false", "/"/"","0", "0", "0+0i", "0+0i","[]byte{}", "[]string{}", "map[string]int{}","nil", "func(int) int {return 0}",}const template1 = `package mainimport ("fmt""reflect")var v = struct {a %vb %vc %vd %ve %v}{%v, %v, %v, %v, %v}`const template2 = `func init() {fmt.Printf("%#T/n", v)    t := reflect.TypeOf(v)    fmt.Printf("結構體大小:%v/n", t.Size())    for i := 0; i < t.NumField(); i++ {        showAlign(t, i)    }}func showAlign(v reflect.Type, i int) {    sf := v.Field(i)    fmt.Printf("字段 %10v,大小:%2v,對齊:%2v,字段對齊:%2v,偏移:%2v/n",        sf.Type.Kind(),        sf.Type.Size(),        sf.Type.Align(),        sf.Type.FieldAlign(),        sf.Offset,    )}`func main() {GetTestFile()}func GetTestFile() {f, err := os.OpenFile("testAlign.go", os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_TRUNC, 0666)if err != nil {fmt.Println(err)}defer f.Close()t := [5]string{}v := [5]string{}rand.Seed(time.Now().UnixNano())for i := 0; i < 5; i++ {n := rand.Intn(len(types))t[i] = types[n]v[i] = values[n]}fmt.Fprintf(f, template1,t[0], t[1], t[2], t[3], t[4],v[0], v[1], v[2], v[3], v[4],)fmt.Fprint(f, template2)}------------------------------修改其它包中的結構體私有字段:------------------------------package mainimport ("fmt""reflect""strings""unsafe")func main() {// 創建一個 strings 包中的 Reader 對象// 它有三個私有字段:s string、i int64、prevRune intsr := strings.NewReader("abcdef")// 此時 sr 中的成員是無法修改的fmt.Println(sr)// 但是我們可以通過 unsafe 來進行修改// 先將其轉換為通用指針p := unsafe.Pointer(sr)// 獲取結構體地址up0 := uintptr(p)// 確定要修改的字段(這里不能用 unsafe.Offsetof 獲取偏移量,因為是私有字段)if sf, ok := reflect.TypeOf(*sr).FieldByName("i"); ok {// 偏移到指定字段的地址up := up0 + sf.Offset// 轉換為通用指針p = unsafe.Pointer(up)// 轉換為相應類型的指針pi := (*int64)(p)// 對指針所指向的內容進行修改*pi = 3 // 修改索引}// 看看修改結果fmt.Println(sr)// 看看讀出的是什么b, err := sr.ReadByte()fmt.Printf("%c, %v/n", b, err)}------------------------------  另外還有一種簡單的方法,不用考慮偏移量的問題:------------------------------// 定義一個和 strings 包中的 Reader 相同的本地結構體type Reader struct {s        stringi        int64prevRune int}func main() {// 創建一個 strings 包中的 Reader 對象sr := strings.NewReader("abcdef")// 此時 sr 中的成員是無法修改的fmt.Println(sr)// 我們可以通過 unsafe 來進行修改// 先將其轉換為通用指針p := unsafe.Pointer(sr)// 再轉換為本地 Reader 結構體pR := (*Reader)(p)// 這樣就可以自由修改 sr 中的私有成員了(*pR).i = 3 // 修改索引// 看看修改結果fmt.Println(sr)// 看看讀出的是什么b, err := sr.ReadByte()fmt.Printf("%c, %v/n", b, err)}------------------------------------------------------------


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