Golang 默认指针是类型安全的，但它有很多限制。Golang 还有非类型安全的指针，这就是 unsafe 包提供的 unsafe.Pointer。在某些情况下，它会使代码更高效，当然，也更危险。unsafe 包用于 Go 编译器，在编译阶段使用。从名字就可以看出来，它是不安全的，官方并不建议使用。Go 语言类型系统是为了安全和效率设计的，有时，安全会导致效率低下。unsafe 包绕过了 Go 的类型系统，达到直接操作内存的目的，使用它有一定的风险性。但是在某些场景下，使用 unsafe 包提供的函数会提升代码的效率，Go 源码中也是大量使用 unsafe 包。
unsafe 包
//定义
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType
//函数
func Sizeof(x AribitraryType) uintptr{}
func Offsetof(x AribitraryType) uintptr{}
func Alignof(x AribitraryType) uintptr{}
分析
-
Pointer: 指向任意类型，类似于 C 中的void*。 -
Sizeof: 返回所传类型的大小，指针只返回指针的本身（x64 8byte x86 4byte），而不会返回所指向的内存大小。 -
Offsetof: 返回struct成员在内存中的位置，相对于此结构体的头位置，所传参数必须是结构体成员。传入指针，或者结构体本身，会error -
Alignof: 返回 M，M 是内存对齐时的倍数。 -
任意指针都可以和
unsafe.Pointer相互转换。 -
uintptr可以和unsafe.Pointer相互转换。
综上，
unsafe.Pointer是不能进行指针运算的，只能先转为uintptr计算完再转回unsafe.Pointer,还有一点要注意的是，uintptr并没有指针的语义，意思就是uintptr所指向的对象会被 gc。而unsafe.Pointer有指针语义，可以保护它所指向的对象在“有用”的时候不会被垃圾回收。
注意
-
uintptr：只代表了一个地址的值，其本身是一个整形变量，那么意味着其表示地址的内存可能会被GC。 -
unsafe.Poniter：本身指向一个确定内存的地址，相当于其它类型指针的一个抽象，那么其指向的内存将不会被GC。
应用
获取 slice 的长度和容量
//runtime/slice.go
type slice struct{
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
//而make时创造一个 slice 的结构体
func makeslice(et *_type,len,cap int) slice
//那么
s := make([]int,10,20)
//这一步网上教程有一个错误：直接加上8的偏移，这在x64机器上这个偏移将会是4
l := *(*int(unsafe.Pointer((uintptr(unsafe.Pointer(&s))+unsafe.Alignof(s)))))
c := *(*int(unsafe.Pointer((uintptr(unsafe.Pointer(&s))+unsafe.Alignof(s)*2))))
string 和 slice 的转换
//高性能的做法是 zero-copy，那么共享底层 []byte 即可
//reflect/value.go
type StringHeader struct {
Data uintptr
Len int
}
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
//所以
func String2Bytes(s string) []byte {
strH := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s))
bh := reflect.SliceHeader{
Data: strH.Data,
Len: strH.Len,
Cap: strH.Len,
}
return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&bh))
}
func Bytes2String(b []byte) string {
byteH := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&b))
sh := reflect.StringHeader{
Data: byteH.Data,
Len: byteH.Len,
}
return *(*string)(unsafe.Pointer(&sh))
}
总结
unsafe.Pointer 提供一定程度上的底层内存操作，本质上还是内存排列的关系，使用它能够提升一些类型转换速度，但需要对内存的比较熟悉。