图解Go的unsafe.Pointer

相信看过Go源码的同窗已经对unsafe.Pointer很是的眼熟，由于这个类型能够说在源码中是随处可见：map、channel、interface、slice...但凡你能想到的内容，基本都会有unsafe.Pointer的影子。

看字面意思，unsafe.Pointer是“不安全的指针”，指针就指针吧，还安不安全的是个什么鬼？

接下来，咱们就来了解一下Go的这个“不安全的指针”unsafe.Pointer。

什么叫变量

在了解指针以前，咱们有必要先了解一下什么叫“变量”。 其实变量就是一个内存地址的名字，这听起来可能有些奇怪：指针不是地址码？ 听我细细来说：此地址非彼地址。一般，咱们要在计算机内存中存数据，咱们会怎么作？ 咱们确定说：“计算机，在0x0201地址内存一个数100”。就这一句话，别看它糙，实际上在计算机中真就这么干的。而后咱们接着说：“在0x0202中存什么，在0x0203中存什么，把0x0203中的值变为0x0201中的值…”

这些“0x0201”、“0x0202”、“0x0203”…这些数字儿是否是不太好记？写个代码是否是头都大了？ 因而聪明的先人给想了个办法，把这些地址换成代号，“0x0201”我叫x，“0x0202”我给他起个名字叫y，“0x0203”我给他起个名字叫z…

因而 “计算机，在0x0201地址内存一个数100”。就变成了var x int =100。 而这个这个代号就是变量。

0x0201地址    =============》   100

0x0201地址    ======》X ===》   100
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果真，计算机界中的任何问题，均可以经过加一个中间层来解决。(#^.^#)

最后，计算机会在内存中存代号和变量地址的对应关系。

什么叫指针

咱们印象中的指针这个概念，其实就是一个存了内存地址的对象，这个对象指向的内存地址多是另一个对象、函数或者结构体等。

这个理解没错，可是必定要理清楚指针和变量的关系。

在通常的指针中，因为指针只是一个地址，底层实现是一个unsigned int，因此在C语言中，指针之间的赋值和计算等同类型之间的操做很常见。

如下代码扫一眼，看看是否知道输出结果。

#include "stdio.h"



int main(int argc, char const *argv[]) {
    char c = 'b';
    int i = 1000;
    char *cp;
    int *ip;
    
    //指针的正常赋值
    cp = &c;
    ip = &i;
    printf("cp[%p]\n", cp); //cp[0x7ffee904275f]
    printf("ip[%p]\n", ip); //ip[0x7ffee9042758]


    //指针的计算
    cp = cp + 1;
    ip = ip + 1;
    printf("cp[%p]\n", cp); //cp[0x7ffee9042760]
    printf("ip[%p]\n", ip); //ip[0x7ffee904275c]


    //不一样"类型"指针之间的赋值
    cp = ip;
    printf("cp[%p] ip[%p]\n", cp, ip); //cp[0x7ffee904275c] ip[0x7ffee904275c]


    //不一样指针之间的比较 输出true
    if (cp == ip) {
        printf("true\n");
    } else {
        printf("false\n");
    }
}
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一般意义上咱们了解的不一样类型的指针，能够归为“同一类型”，不管是int类型的指针仍是char类型的指针，都称之为“指针类型”。 指针指向对象类型的约束对指针自己而言很是弱，由于在一般C语言中的定义不一样类型的指针，只是为了调用的方便。例如一个指针指向了某一个结构体，那么我写代码的时候就能够方便的使用该结构体的属性字段；能够说一般意义上的C指针，是个“万能类型”的，啥类型的指针都和void*同样，万能！ 因此，在C语言中，假如不使用指针，能够认为是机器在帮咱们“打理”内存。

可是假如咱们使用了指针，因为指针的自由度很是大，咱们就能够本身“打理”内存了（PS:这里的打理仅限内存指向问题，分配和清除确定必然不行）。

Go中经常使用的指针

在C语言中，指针的操做是彻底不被约束的，这就很是的危险：程序猿在写的时候就得细心一点，拿着指针操做太多，指来指去，指到不应指的地方，就很差了~

因此Go语言在设计的时候，也考虑到了这个问题，就给现有的指针加了约束：把指针类型的数据当成了一种数据类型，在编译的时候作严格判断。

举个例子来讲：*int 和*string是两种不一样的类型，那既然类型都不一样，那么*int的数据就不可以和*string类型的数据进行“互通”了，既不能相互赋值，也不能相互比较； 能不能加减运算呀？固然不能，由于“数字儿”是整型，*int或者*string是其余类型而非整型。

Go语言就给指针套了个“类型”的帽子，一会儿把指针限制的死死的了。

并且Go最后规定：指针类型还不能相互强制转换。 咱们知道：int和string是能够相互转换的，既然指针归根究竟是地址，也就是数字儿，那指针类型和int之间可否相互强制类型转换呢？答案是不行！ 那*int和*string之间是否能够强制类型转换呢？答案是更不行，若是能强制转换了，前面说的给指针套的那顶“类型”的帽子，是否是就白作了？

unsafe.Pointer

好了，扯了那么多，终于到正题了。那么unsafe.Pointer指针是什么呢？ 其实就一句话：就是C语言中那个牛逼到爆的什么都能指的不安全的指针。再确切一点是：void*。

unsafe.Pointer源码就两行：

type ArbitraryType int //表示任何类型
type Pointer *ArbitraryType //表示任何类型的指针
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unsafe.Pointer的源码注释还提供了关于unsafe.Pointer的四点重要的使用规则：

一、Go语言常规的任何类型的指针均可以转化为unsafe.Pointer类型
二、unsafe.Pointer类型能够转化为Go语言常规的任何类型的指针。
三、uintptr这个类型能够转化为unsafe.Pointer
四、unsafe.Pointer能够转化为uintptr
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看完规则，你可能会问：uintptr是啥？ 来，没有比源码更好的解释的了：

注意看uintptr的位置，和int以及uint在一个包内，你能够认为uintptr与它们"同类"，只不过是指针的专属而已，可是你想本身定义用也能用。

对于unsafe.Pointer，多用于Go的编译时期；因为它能够绕过类型系统，直接去访问内存，因此它用起来效率会比较高，可是官方的态度是不太建议使用的，由于不太安全。我我的建议也是能不用就不用：毕竟为了这点儿效率带来的额外的附加成本比较高。

好了，咱们最后总结一下Go的指针：

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