Golang

指针类型：

*类型：普通指针，用于传递对象地址，不能进行指针运算。

unsafe.Pointer：通用指针类型，用于转换不同类型的指针，不能进行指针运算。

uintptr：用于指针运算，GC 不把 uintptr 当指针，uintptr 无法持有对象。uintptr 类型的目标会被回收。

　　unsafe.Pointer 可以和 普通指针 进行相互转换。　　unsafe.Pointer 可以和 uintptr 进行相互转换。

　　也就是说 unsafe.Pointer 是桥梁，可以让任意类型的指针实现相互转换，也可以将任意类型的指针转换为 uintptr 进行指针运算。

------------------------------// 示例：通过指针修改结构体字段package mainimport ("fmt""unsafe")

func main() {s := struct {a byteb bytec byted int64}{0, 0, 0, 0}// 将结构体指针转换为通用指针p := unsafe.Pointer(&s)// 保存结构体的地址备用（偏移量为 0）up0 := uintptr(p)// 将通用指针转换为 byte 型指针pb := (*byte)(p)// 给转换后的指针赋值*pb = 10// 结构体内容跟着改变fmt.Println(s)// 偏移到第 2 个字段up := up0 + unsafe.Offsetof(s.b)// 将偏移后的地址转换为通用指针p = unsafe.Pointer(up)// 将通用指针转换为 byte 型指针pb = (*byte)(p)// 给转换后的指针赋值*pb = 20// 结构体内容跟着改变fmt.Println(s)// 偏移到第 3 个字段up = up0 + unsafe.Offsetof(s.c)// 将偏移后的地址转换为通用指针p = unsafe.Pointer(up)// 将通用指针转换为 byte 型指针pb = (*byte)(p)// 给转换后的指针赋值*pb = 30// 结构体内容跟着改变fmt.Println(s)// 偏移到第 4 个字段up = up0 + unsafe.Offsetof(s.d)// 将偏移后的地址转换为通用指针p = unsafe.Pointer(up)// 将通用指针转换为 int64 型指针pi := (*int64)(p)// 给转换后的指针赋值*pi = 40// 结构体内容跟着改变fmt.Println(s)}

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　　结构体成员的内存分配是连续的，第一个成员的地址就是结构体的地址，相对于结构体的偏移量为 0。其它成员都可以通过偏移量来计算其地址。　　每种类型都有它的大小和对齐值，可以通过 unsafe.Sizeof 获取其大小，通过 unsafe.Alignof 获取其对齐值，通过 unsafe.Offsetof 获取其偏移量。不过 unsafe.Alignof 获取到的对齐值只是该类型单独使用时的对齐值，不是作为结构体字段时与其它对象间的对齐值，这里用不上，所以需要用 unsafe.Offsetof 来获取字段的偏移量，进而确定其内存地址。

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// 测试：通过反复编译执行下面的代码，观察字段的对齐情况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 main

import ("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("结构体大小：%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，对齐：%2v，字段对齐：%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)}------------------------------

修改其它包中的结构体私有字段：

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package main

import ("fmt""reflect""strings""unsafe")func main() {// 创建一个 strings 包中的 Reader 对象// 它有三个私有字段：s string、i int64、prevRune intsr := strings.NewReader("abcdef")// 此时 sr 中的成员是无法修改的fmt.Println(sr)// 但是我们可以通过 unsafe 来进行修改// 先将其转换为通用指针p := unsafe.Pointer(sr)// 获取结构体地址up0 := uintptr(p)// 确定要修改的字段（这里不能用 unsafe.Offsetof 获取偏移量，因为是私有字段）if sf, ok := reflect.TypeOf(*sr).FieldByName("i"); ok {// 偏移到指定字段的地址up := up0 + sf.Offset// 转换为通用指针p = unsafe.Pointer(up)// 转换为相应类型的指针pi := (*int64)(p)// 对指针所指向的内容进行修改*pi = 3 // 修改索引}// 看看修改结果fmt.Println(sr)// 看看读出的是什么b, err := sr.ReadByte()fmt.Printf("%c, %v\n", b, err)}------------------------------　　另外还有一种简单的方法，不用考虑偏移量的问题：------------------------------// 定义一个和 strings 包中的 Reader 相同的本地结构体type Reader struct {s        stringi        int64prevRune int}func main() {// 创建一个 strings 包中的 Reader 对象sr := strings.NewReader("abcdef")// 此时 sr 中的成员是无法修改的fmt.Println(sr)// 我们可以通过 unsafe 来进行修改// 先将其转换为通用指针p := unsafe.Pointer(sr)// 再转换为本地 Reader 结构体pR := (*Reader)(p)// 这样就可以自由修改 sr 中的私有成员了(*pR).i = 3 // 修改索引// 看看修改结果fmt.Println(sr)// 看看读出的是什么b, err := sr.ReadByte()fmt.Printf("%c, %v\n", b, err)}

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