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解讀unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別

更新時間：2023年02月10日 09:07:14 作者：Generalzy

這篇文章主要介紹了解讀unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別及說明，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

unsafe 包

func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType

在unsafe包中，只提供了3個函數(shù)，兩個類型。就這么少的量，卻有著超級強悍的功能。

ArbitraryType

// ArbitraryType is here for the purposes of documentation only and is not actually
// part of the unsafe package. It represents the type of an arbitrary Goexpression.

// ArbitryType僅用于文檔目的，實際上并非不安全包的一部分。它表示任意Go表達式的類型。
type ArbitraryType int

ArbitraryType 是以int為基礎(chǔ)定義的一個新類型，但是Go 語言unsafe包中，對ArbitraryType賦予了特殊的意義，通常，把interface{}看作是任意類型，那么ArbitraryType這個類型，在Go 語言系統(tǒng)中，比interface{}還要隨意。

Pointer

Pointer 是ArbitraryType指針類型為基礎(chǔ)的新類型，在Go 語言系統(tǒng)中，可以把Pointer類型，理解成任何指針的親爹。

Go 語言的指針類型長度與int類型長度，在內(nèi)存中占用的字節(jié)數(shù)是一樣的。ArbitraryType類型的變量也可以是指針。

// Alignof返回變量對齊字節(jié)數(shù)量
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
// Offsetof返回變量指定屬性的偏移量，所以如果變量是一個struct類型，不能直接將這個struct類型的變量當作參數(shù)，只能將這個struct類型變量的屬性當作參數(shù)。
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
// Sizeof 返回變量在內(nèi)存中占用的字節(jié)數(shù)，切記，如果是slice，則不會返回這個slice在內(nèi)存中的實際占用長度。
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr

unsafe中，通過ArbitraryType 、Pointer 這兩個類型，可以將其他類型都轉(zhuǎn)換過來，然后通過這三個函數(shù)，分別能取長度，偏移量，對齊字節(jié)數(shù)，就可以在虛擬內(nèi)存中來回調(diào)度。

指針運算

uintptr這個基礎(chǔ)類型，在Go 語言中，字節(jié)長度是與int一致。
通常Pointer不能參與指針運算，比如要在某個指針地址上加上一個偏移量，Pointer是不能做這個運算的
只有將Pointer類型先轉(zhuǎn)換成uintptr類型，做完地址加減法運算后，再轉(zhuǎn)換成Pointer類型，通過*操作達到取值、修改值的目的。
unsafe.Pointer其實就是類似C的void *，在Go 語言中是用于各種指針相互轉(zhuǎn)換的橋梁，也即是通用指針。它可以讓任意類型的指針實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，也可以將任意類型的指針轉(zhuǎn)換為 uintptr 進行指針運算。
uintptr是Go 語言的內(nèi)置類型，是能存儲指針的整型， uintptr 的底層類型是int，它和unsafe.Pointer可相互轉(zhuǎn)換。

unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別

unsafe.Pointer只是單純的通用指針類型，用于轉(zhuǎn)換不同類型指針，它不可以參與指針運算；
而uintptr是用于指針運算的，GC 不把 uintptr 當指針，也就是說 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(zhuǎn)換；
unsafe.Pointer 可以和 uintptr 進行相互轉(zhuǎn)換。

unsafe包簡單使用

準備結(jié)構(gòu)體，成員不導出

初始化結(jié)構(gòu)體

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}
	// {0 0}
	fmt.Println(s)
}

眾所周知，結(jié)構(gòu)體的地址就是第一個成員的地址

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)
}

賦值，可以看到私有字段已經(jīng)被改變

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)

	// 賦值
	*field1Ptr = 10
	fmt.Println(s)
}

利用偏移量改變字段2的值

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)

	// 賦值
	*field1Ptr = 1314
	fmt.Println(s)

	// 獲取成員2的Pointer
	filed2Pointer:= unsafe.Pointer(uintptr(field1Pointer)+ unsafe.Sizeof(int64(0)))
	fmt.Println(filed2Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int64類型指針
	field2Ptr:=(*int64)(filed2Pointer)
	fmt.Println(*field2Ptr)

	// 賦值
	*field2Ptr = 520
	fmt.Println(s)
}