go中的unsafe包及使用詳解

Unsafe code是一種繞過go類型安全和內存安全檢查的Go代碼。大多數情況，unsafe code是和指針相關的。但是要記住使用unsafe code有可能會損害你的程序，所以，如果你不完全確定是否需要用到unsafe code就不要使用它。

以下面的 unsafe.go 為例，看一下unsafe code的使用

package main
import (
 "fmt"
 "unsafe"
)
func main() {
 var value int64 = 5
 var p1 = &value
 var p2 = (*int32)(unsafe.Pointer(p1))

這里使用了 unsafe.Pointer() 方法，這個方法能讓你創造一個 int32 的 p2 指針去指向一個 int64 的 value 變量，而這個變量是使用 p1 指針去訪問的，注意這種做法是有風險的。

任何go指針都可以轉化為 unsafe.Pointer 指針。

unsafe.Pointer 類型的指針可以覆蓋掉go的系統類型。這毫無疑問很快，但是如果不小心或者不正確使用的話就會很危險，它給了開發者更多選擇去掌控數據。

unsafe.go 后面部分如下

fmt.Println("*p1: ", *p1)
 fmt.Println("*p2: ", *p2)
 *p1 = 5434123412312431212
 fmt.Println(value)
 fmt.Println("*p2: ", *p2)
 *p1 = 54341234
 fmt.Println(value)
 fmt.Println("*p2: ", *p2)
}

你可以使用一個星號( * )來解引用一個指針

運行 unsafe.go ，會得到如下的輸出

*p1:  5
*p2:  5
5434123412312431212
*p2:  -930866580
54341234
*p2:  54341234

那么這個輸出說明了什么呢？它告訴了我們，使用32-bit的指針無法存一個64-bit的整數型

關于unsafe包

你已經實際操作過 unsafe 包的東西了，現在來看一下為什么這個庫這么特別。

首先，如果你看了 unsafe 包的源碼，你可能會感到驚訝。在macOS Hight Sierra系統上，可以使用 Homebrew 安裝Go 。 unsafe 源碼路徑在 /usr/local/Cellar/go/1.9.1/libexec/src/unsafe/unsafe.go 下面，不包含注釋，它的內容如下

$ cd /usr/local/Cellar/go/1.9.1/libexec/src/unsafe/
$ grep -v '^//' unsafe.go|grep -v '^$'
package unsafe
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr

OK，其它的 unsafe 包的go代碼去哪里了？答案很簡單：當你import到你程序里的時候，Go編譯器實現了這個unsafe庫。

許多系統庫，例如 runtime , syscall 和 os 會經常使用到 usafe 庫

另一個usafe包的例子

我們通過一個 moreUnsafe.go 的小程序來了解unsafe庫的兼容性。 moreUnsafe.go 做的事情就是使用指針來訪問數組里的所有元素。

package main
import (
 "fmt"
 "unsafe"
)
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])
 }

首先， pointer 變量指向 array[0] 的地址， array[0] 是整型數組的第一個元素。接下來指向整數值的 pointer 變量會傳入 unsafe.Pointer() 方法，然后傳入 uintptr 。最后結果存到了 memoryAddress 里。

unsafe.Sizeof(array[0]) 是為了去訪問下一個數組元素，這個值是每個元素占的內存大小。每次for循環遍歷，都會把這個值加到 memoryAddress 上，這樣就能獲取到下一個數組元素的地址。 *pointer 的*符號對指針進行解引用，然后返回了所存的整數值。

后面部分代碼如下：

fmt.Println()
 pointer = (*int)(unsafe.Pointer(memoryAddress))
 fmt.Print("One more: ", *pointer, " ")
 memoryAddress = uintptr(unsafe.Pointer(pointer)) + unsafe.Sizeof(array[0])
 fmt.Println()
}

這里，我們嘗試使用指針和內存地址去訪問一個不存在的數組元素。由于使用 unsafe 包，Go編譯器不會捕捉到這樣的邏輯錯誤，因而會產生一些不可預料的事情。

執行 moreUnsafe.go ，會產生如下的輸出：

$ go run moreUnsafe.go
0 1 -2 3 4 
One more: 824634191624

現在，你使用指針訪問了Go數組里的所有元素。但是，這里真正的問題是，當你嘗試訪問無效的數組元素，程序并不會出錯而是會返回一個隨機的數字。

總結

unsafe的功能很強大，它可以把任意指針轉換為 unsafe.Pointer 指針，同時給了開發人員更多操作數據的手段。但是相對的，如果使用不當，則會造成不可預料的錯誤，這也是為什么這個包的名字被稱作 unsafe 的原因，所以在你不確定是否該使用 unsafe 操作的時候，盡量不要使用它。

以上所述是小編給大家介紹的go中的unsafe包,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！
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