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golang怎么实现指针转换

Jan 03, 2023 pm 05:44 PM
golang go语言

在golang中,可以利用unsafe包来实现指针转换,实现内存地址在不同指针类型间的转换,进而更灵活地操作内存。例如unsafe包下的Pointer()函数可以将任意变量的地址转换成Pointer类型,也可以将Pointer类型转换成任意的指针类型,Pointer类型是不同指针类型之间互转的中间类型。

golang怎么实现指针转换

本教程操作环境:windows7系统、GO 1.18版本、Dell G3电脑。

在golang中,可以利用unsafe包来实现指针转换。

golang的指针转换

Golang 提供了 unsafe 包,让我们能够直接操作指定内存地址的内存。

unsafe包下,有定义type Pointer *ArbitraryType(任意类型指针),可绕过GO的类型限制,type ArbitraryType int

  • 任何类型的指针值都可以转换为Pointer。

  • Pointer可以转换为任何类型的指针值。

  • uintptr可以转换为Pointer。

  • Pointer可以转换为uintptr。

通过 unsafe.Pointer() 函数,我们能够获取变量的内存地址表示,本质上这是个整数。可以将任意变量的地址转换成 Pointer 类型,也可以将 Pointer 类型转换成任意的指针类型,它是不同指针类型之间互转的中间类型。

1.jpg

但 Pointer 不支持运算,如果要在内存地址上进行加减运算,需要将其转为 uintptr 类型。

下面我们尝试读取切片地址,并通过内存操作遍历其内容:

package main

import "fmt"
import "unsafe"

func main() {
	// head = {address, 10, 10}
	// body = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
	var s = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
	var address = (**[10]int)(unsafe.Pointer(&s))
	var len = (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + uintptr(8)))
	var cap = (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + uintptr(16)))
	fmt.Println(address, *len, *cap)
	var body = **address
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Printf("%d ", body[i])
	}
}
----------
0xc000004460 10 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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2.png

上述代码中:

  • unsafe.Pointer(&s) 获取切片 s 底层表示的第一个位置的内存地址,也即底层数组的地址存放地址,

    通过 (**[10]int)(unsafe.Pointer(&s)) 将其转为 **[10]int 类型指针,又通过 **addrss 还原为数组;

  • unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + uintptr(8)) 通过地址运算,获得 length 的存放地址,

    进而通过 (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + uintptr(8))) 将 length 内存转为 int 指针

    最后通过 *len 获取切片长度;

    对于 cap 的操作与 len 类似,不再赘述;

总之:

通过 unsafe,我们能够实现内存地址在不同指针类型间的转换,进而更灵活地操作内存;

本实验也进一步验证了切片的底层存储结构;

unsafe 在不是必须的条件下应该少使用,直接操作内存毕竟是风险较大的;

【相关推荐:Go视频教程编程教学

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