go語言在設計上確保了一些安全的屬性，限制了程式可能出錯的途徑，例如嚴格的型別轉換規則，但也使得很多實作的細節無法通過go程式來訪問，例如對于聚合型別(如結構體)的記憶體布局，或者一個函式對應的機器碼，
這里我們將討論unsafe包，它是由編譯器實作的，實作了對語言內置特性的訪問功能，這些特性一般是不可見的，因為它們暴露了go詳細的記憶體布局，雖然包的名字叫unsafe，但是這些函式本身是安全的，并且在做記憶體優化的時候，它們對理解函式底層記憶體布局很有幫助，
unsafe.Sizeof
unsafe.Sizeof 報告傳遞給它的引數在記憶體中所占的位元組長度,這個引數可以是任意型別的運算式，Sizeof僅會報告每個資料結構固定部分的記憶體所占位元組長度，例如指標或者字串所占的長度，但不會報告例如字串內容的間接長度，為了可移植性，以字來表示參考型別的長度或者包含參考型別的長度，在32位系統上字的長度是4個位元組，而在64位系統上字的長度是8個位元組，
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
var x struct{
a bool
b int16
c []int
}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.a))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.b))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.c))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x))
}
// 64位機器結果：
// 1 : 1個位元組，bool
// 2 : 兩個位元組，16/8 = 2
// 24 : 切片24個位元組，3個字，因為切片包含一個指標，一個長度，一個容量，
// 32 ：前面兩個加上記憶體空位后就是一個字，8個位元組，所以 8 + 24 = 32
如果b和c交換位置，那么記憶體空位將會更大，8 + 24 + 8 = 40
func main() {
var x struct{
a bool
c []int
b int16
}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.a))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.c))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x.b))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(x))
}
// 64位機器結果：
// 1
// 24
// 2
// 40 這里8 + 24 = 32和我們的猜想一樣，
unsafe.Alignof
unsafe.Alignof報告引數型別所要求的對齊方式，這個引數可以是任意型別的運算式，并回傳一個常量，布爾型別和數值型別對齊到它們的長度(最大8個位元組)，其他型別按字對齊，
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
var x struct{
a bool
b int16
c []int
}
fmt.Println(unsafe.Alignof(x.a))
fmt.Println(unsafe.Alignof(x.b))
fmt.Println(unsafe.Alignof(x.c))
fmt.Println(unsafe.Alignof(x))
}
// 64位機器結果：
// 1 ：這是布爾型別，布爾型別和數值型別對齊到它們長度
// 2 ：這里數值型別，同上
// 8 ：其他型別按字對齊，在64位機器上，一個字是8個位元組
// 8
unsafe.Offsetof(f)
計算成員f相對于結構體的起始地址的偏移量，如果有記憶體空位也計算在內，該函式的運算元，必須是一個成員選擇器：x.a，
func main() {
var x struct{
a bool
c []int
b int16
}
fmt.Println(unsafe.Offsetof(x.a))
fmt.Println(unsafe.Offsetof(x.c))
fmt.Println(unsafe.Offsetof(x.b))
}
// 64位機器結果：
// 0 : 結構體的第一個成員
// 8 ：這里有7個位元組的記憶體空位
// 32
unsafe.Pointer
unsafe.Pointer是一種特殊型別的指標，它可以存盤任何變數的地址，對于一個unsafe.Pointer型別的指標，由于我們不知道它的具體型別，導致我們不能間接的通過*p來獲取它的實際值，普通型別的指標也可以轉換為unsafe.Pointer型別的指標，unsafe.Pointer型別的指標可以轉換為普通型別的指標，而且不必和原來的型別相同，使用unsafe.Pointer進行型別轉換可以將任意的值寫入記憶體，并因此破壞型別系統，
uintper型別
uintper型別保存了指標所指向地址的數值，這樣就可以進行數值運算，（uintpter型別是一個足夠大的無符號整型，可以用來表示任何地址，）unsafe.Pointer也可以轉換為uintptr，當然uintptr也可以轉換為unsafe.Pointer（這里也會破壞型別系統），
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
func main() {
var x struct{
a bool
b int16
c []int
}
//pb := &x.b
pb := (*int16)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&x)) + unsafe.Offsetof(x.b)))
*pb = 42
fmt.Println(x.b)
}
這里首先將x的地址轉換為unsafe.Pointer型別從而轉換為uintptr型別，uintptr型別就可以用于計算，計算后再轉換為原來的型別，對記憶體地址指向的區域賦值，但是這里不能引入uintptr型別的臨時變數，例如下面這樣，因為垃圾回收器會移動記憶體中的變數，為了減少記憶體碎片，但是在垃圾回收器uintptr型別僅僅是一個數值，所以移動過后，不會改變uintptr存的指標對應的記憶體里的資料，
ptr := uintptr(unsafe.Pointer(&x)) + unsafe.Offsetof(x.b)
pb := (*int16)(unsafe.Pointer(ptr))
總結
unsafe包可以用來操作記憶體，從而增加go語言的靈活性，但是unsafe包無法保證在未來go語言升級中能夠兼容，uintptr型別不能作為臨時變數，并且在uintptr型別轉換到unsafe.Pointer的程序中要盡量減少uintptr的操作次數，
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標籤：Go
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