Go 通關：Go 指針和 unsafe-Pointer 有什麼區別？

指針類型轉換

在 Go 語言中，處於安全考慮，是不允許兩個指針類型進行轉換的，比如 *int 不能轉爲 *float64。

func main() {
    i := 5
    ip := &i
    var fp *float64 = (*float64)(ip)
}

運行結果：

cannot convert ip (type * int) to type * float64

發現報錯了，並不能進行強制轉型。
如果你非要~，那麼 Go 提供了 unsafe 包，使用包裏的 Pointer 來進行轉換！

unsafe.Pointer

unsafe.Pointer 是一種特殊意義的指針，可以表示任意類型的地址。使用它可以進行兩個指針類型的轉換。

func main() {
   i:= 5
   ip := &i
   var fp *float64 = (*float64)(unsafe.Pointer(ip))
   *fp = *fp * 6
   fmt.Println(i)
}

示例中我們通過 unsafe.Pointer 可以在不同指針類型之間做任何轉換。我們看下 unsafe.Pointer 的源碼定義：

// ArbitraryType is here for the purposes of documentation
// only and is not actually part of the unsafe package. 
// It represents the type of an arbitrary Go expression.
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType

ArbitraryType 可以表示任何類型，ArbitraryType 我們無需關注太多，知道它可以表示任何類型即可

unsafe.Pointer 是 *ArbitraryType，表明 unsafe.Pointer 是任何類型的指針，是一個通用型的指針，可以表示任何內存地址。

uintptr 指針類型

uintptr 也是一種指針類型，也可以表示任何類型，和 unsafe.Pointer 的區別是，「uintptr 可以進行運算」。通過 uintptr 可以對指針偏移進行計算，來達到訪問特定的內存，對特定內存進行讀寫的目的。
示例：

func main() {
   p := new(person)
   //Name是person的第一個字段不用偏移，即可通過指針修改
   pName := (*string)(unsafe.Pointer(p))
   *pName = "微客鳥窩"
   //Age並不是person的第一個字段，所以需要進行偏移，這樣才能正確定位到Age字段這塊內存，纔可以正確的修改
   pAge := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(p))+unsafe.Offsetof(p.Age)))
   *pAge = 20
   fmt.Println(*p)
}
type person struct {
   Name string
   Age int
}
//運行結果：
{微客鳥窩 20}

解析：

先使用 new 函數聲明一個 *person 類型的指針變量 p。

然後把 *person 類型的指針變量 p 通過 unsafe.Pointer，轉換爲 *string 類型的指針變量 pName。

因爲 person 這個結構體的第一個字段就是 string 類型的 Name，所以 pName 這個指針就指向 Name 字段（偏移爲 0），對 pName 進行修改其實就是修改字段 Name 的值。

因爲 Age 字段不是 person 的第一個字段，要修改它必須要進行指針偏移運算。所以需要先把指針變量 p 通過 unsafe.Pointer 轉換爲 uintptr，這樣才能進行地址運算。具體偏移多少？可以通過函數 unsafe.Offsetof 計算出來，該函數返回的是一個 uintptr 類型的偏移量，有了這個偏移量就可以通過 + 號運算符獲得正確的 Age 字段的內存地址了，也就是通過 unsafe.Pointer 轉換後的 *int 類型的指針變量 pAge。

如果要進行指針運算，要先通過 unsafe.Pointer 轉換爲 uintptr 類型的指針。指針運算完畢後，還要通過 unsafe.Pointer 轉換爲真實的指針類型，這樣可以對這塊內存進行賦值或取值操作。

有了指向字段 Age 的指針變量 pAge，就可以對其進行賦值操作，修改字段 Age 的值了。

示例僅僅爲了演示 uintptr 的指針運算，正常編碼結構體賦值沒有這麼複雜：
   p :=new(person)
   p.Name = "微客鳥窩"
   p.Age = 20
   fmt.Println(*p)
}

指針轉換規則

三種指針類型：*T、unsafe.Pointer、unitptr

*T ←互轉→ unsafe.Pointer ←互轉→ unitptr

unsafe.Pointer 主要用於指針類型的轉換，是各個指針類型轉換的橋樑。
uintptr 主要用於指針運算，尤其是通過偏移量定位不同的內存。

unsafe.Sizeof

Sizeof 函數可以返回一個類型所佔用的內存大小，這個大小隻與類型有關，和類型對應的變量存儲的數據大小無關，比如 bool 型佔用一個字節、int8 也佔用一個字節。
通過 Sizeof 函數可以查看任何類型佔用的內存大小，示例：

package main

import (
 "fmt"
 "unsafe"
)

func main() {
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(true)) //1
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(int8(0 //1
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(int16(10))) //2
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(int32(10000000))) //2
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(int64(10000000000000))) //1
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(int(10000000000000000)))
 fmt.Println(unsafe.Sizeof(string("微客鳥窩")))
 fmt.Println(unsafe.Sizeof([]string{"有碼無塵","無塵"}))
}

對於整型，佔用的字節數意味着這個類型存儲數字範圍的大小，比如 int8 佔用一個字節，也就是 8bit，所以它可以存儲的大小範圍是 -128~~127，也就是 −2^(n-1) 到 2^(n-1)−1。其中 n 表示 bit，int8 表示 8bit，int16 表示 16bit，以此類推。
對於和平臺有關的 int 類型，要看平臺是 32 位還是 64 位，會取最大的。
一個 struct 結構體的內存佔用大小，等於它包含的字段類型內存佔用大小之和。

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/hiZyyLQM6ny9J6lggZffVA

指針類型轉換

unsafe.Pointer

uintptr 指針類型

指針轉換規則

unsafe.Sizeof

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