Go语言之unsafe

文章转自“灰子学技术”，原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/p4ik3GsM3uGb6yvgVVxMdQ

很多同学可能很奇怪，Go不是有指针类型了吗？为啥还需要这样一个unsafe的包呢，关键这个包的名字还是这么的让人不放心，叫做不安全包？而这个包又能够做什么呢，可以帮助我们解决那些问题呢？

笔者在学习Go的时候，也被这些问题困扰着，于是便自己整理了这篇文章来讲解下，希望对大家有所帮助。

1.指针类型介绍：

对于Go语言的指针类型来说，指针类型的限制比较多，主要有四点，并且在Go语言的编译阶段就可以检测出来。

限制1: 指针不可以进行数学计算。

限制2:不同类型的指针不能够相互赋值。

限制3:不同类型的指针不能够==或者!=的比较操作。

限制4:不同类型的指针不能够相互转化。

备注：Go语言又对类型要求的非常严格，就连type INT int中的int和INT都认为不是同一种类型，这就导致了指针的限制条件更加苛刻了。

1）指针变量正常使用的例子：

2）指针变量受限制的例子：

2. unsafe介绍

通过前面指针类型的介绍，我们能够看出来unsafe之所以存在，就是因为Go语言对指针类型的限制太苛刻导致的。而unsafe的出现，恰恰弥补了指针变量的这些限制，不过从Go语言的设计者的角度来说，其实他们是不希望大家使用unsafe这个包的，不过有些场景又不得不用它，所以才特意起了个名字叫做unsafe的包，来使用它。

2.1 unsafe使用的场景

场景1:解决第三方库提供的指针类型所使用的数据类型的不匹配问题。

场景2:解决数据结构体中，不可见属性的取值和修改操作。

2.2 unsafe的特点

场景1:任何类型的指针均可以转换成unsafe.Pointer，unsafe.Pointer也可以转换成任何类型的指针,例子如下所示：

通过上面例子，以及输出结果，我们可以看出，unsafe.Pointer可以将int类型的指针变量转换成float32类型的指针变量。

场景2: uintptr 可以转换为 Pointer，Pointer 也可以转换为 uintptr，例子如下：

结果分析：通过上例的输出结果，可以看出unsafe包是如何来操作，以及修改数据结构Node中不可见的元素age和name的。在修改Node中的第一个元素的时候，我们只需要取到该数据结构的存储位置就可以；在修改后续的元素的时候，我们需要采用unsafe.Offsetof计算偏移的方式来找到对应的元素的存储位置，然后再去修改这个数据。

2.3 uintptr不要赋值给临时变量

从 GC 的角度来看，uintptr 类型的临时变量只是一个无符号整数，并不知道它是一个指针地址，因此当满足一定条件后，ptr 这个临时变量是可能被垃圾回收掉的，所以我们不能够将uintptr(nP)先赋值给一个临时变量，在进行后面的取地址操作，代码如下所示：

结果分析：尽管运行结果依然是我们希望的，但是却存在数据tmp被改掉的风险，所以要避免上面的使用方法。

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参考文档：

https://www.flysnow.org/2017/07/06/go-in-action-unsafe-pointer.html

https://golang.org/pkg/unsafe/

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灰子学技术：