golang 利用指针导出变量

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1 golang中的指针类型：unsafe.Pointer & uintptr

unsafe.Pointer 类似 C 的 void *，在golang中是用于各种指针相互转换的桥梁。uintptr 是golang的内置类型，能存储指针的整型，uintptr 的底层类型是 int，和 unsafe.Pointer 可相互转换。

• unsafe.Pointer 用于转换不同类型指针，不可以参与指针运算
• uintptr 用于指针运算，GC会自动回收 uintptr 类型的目标

Go语言是强类型语言，指针也是具有明确类型的对象，进行严格类型检查，因此下面的代码会产生编译错误

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    u := uint32(32)
    i := int32(1)
    fmt.Println(&u, &i) // 打印出地址
    p := &i // p 的类型是 *int32
    p = &u // &u 的类型是 *uint32，与 p 类型不同，不能赋值    
    p = (*int32)(&u) // 同样无效  
    fmt.Println(p)
}Copy

unsafe 包提供的 Pointer 方法可以实现

package main
import (
    "fmt"
    "unsafe"
)
func main() {
    u := uint32(32)
    i := int32(1)
    fmt.Println(&u, &i)
    p := &i
    p = (*int32)(&u)
    p = (*int32)(unsafe.Pointer(&u))
    fmt.Println(p)
}Copy

2 利用 unsafe.Pointer 突破私有成员

package main
import (
    "fmt"
    "text/template"
    "unsafe"
)
// MyTemplate 定义和 template.Template 只是形似
type MyTemplate struct {
    name       string
    parseTree  *unsafe.Pointer
    common     *unsafe.Pointer
    leftDelim  string
    rightDelim string
}
func main() {
    t := template.New("Foo";)
    p := (*MyTemplate)(unsafe.Pointer(t))
    p.name = "Bar" // 关键在这里，突破私有成员
    fmt.Println(p, t)
}Copy

输出结果

&{Bar <nil> <nil>  } &{Bar <nil> <nil>  }

t.name 也变成 Bar, 成功突破 template.Template 私有字段 name

3 指针运算

首先定义结构V

type V struct {
    i int32
    j int64
}Copy

指针运算

package main
import (
    "poit/p"
    "unsafe"
)
func main() {
    var v *p.V = new(p.V) // 分配一段内存并返回一个指针，v是类型为p.V的一个指针
    var i *int32 = (*int32)(unsafe.Pointer(v)) // 将指针v转成通用指针，再转成int32指针，不能直接将v转成int32类型的指针
    *i = int32(98) // 改变v的私有成员i的值
    var j *int64 = (*int64)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(v)) + uintptr(unsafe.Sizeof(int32(0))))) // 得到v.j在内存中的地址，unsafe.Sizeof得到一个值占用的字节空间
    *j = int64(763) // 改变v的私有成员j的值
}Copy

4 地址对齐

type W struct {
    b byte  // 1
    i int32 // 4
    j int64 // 8
}
func init() {
    var w *W = new(W)
    fmt.Printf("size=%d\n", unsafe.Sizeof(*w)) // size=16
}Copy

输出 size=16 而非 size=13，发生了对齐。struct中的对齐值是它成员中的最大对齐值。每个成员类型都有对齐值，可以用 unsafe.Alignof 方法来计算，如 unsafe.Alignof(w.b) 可以得到b在w中的对齐值。在b和i中间有3个填充，size=13+3=16

通过unsafe取值

package main
import (
    "fmt"
    "unsafe"
)
func main() {
    var b []byte = []byte{'a', 'b', 'c'}
    var c *byte = &b[0]
    fmt.Println(*(*byte)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(c)) + uintptr(1))))
}Copy