前言
我們知道在golang中是存在指針這個概念的。對於指針很多人有點忌憚（可能是因為之前學習過C語言），因為它會導致很多異常的問題。但是很多人學習之后發現，golang中的指針很簡單，沒有C那么復雜。所以今天就詳細來說說指針。
因為博客園發布markdown格式存在問題，請移步http://www.linkinstar.wiki/2019/06/06/golang/source-code/point-unsafe/
指針的使用
a := 1
p := &a
fmt.Println(p)輸出：0xc42001c070
可以看到p就是一個指針，也可以說是a的地址。
a := 1
var p *int
p = &a
fmt.Println(p)或者也可以寫成這樣，因為我知道，在很多人看來，看到*號才是指針（手動滑稽）
a := 1
p := &a
fmt.Println(*p)
輸出：1
然后使用就直接通過*號就能去到對應的值了，就這么簡單
指針的限制
Golang中指針之所以看起來很簡單，是因為指針的功能不多。我們能看到的功能就是指針的指向一個地址而已，然后對於這個地址也只能進行傳遞，或者通過這個的地址去訪問值。
- 不能像C語言中一樣p++，這樣移動操作指針，因為其實這樣操作確實不安全，很容易訪問到奇怪的區域。
- 不同類型的指針不能相互賦值、轉換、比較。會出現cannot use &a (type *int) as type *float32 in assignment類似這樣的錯誤
如果只是單純說go中指針的功能，上面就已經說完了，沒必要寫博客，但是其實go中還有一個包叫unsafe，有了它，指針就可以像C一樣想干嘛干嘛了。
unsafe
三個類型
其實指針有三種：
一種是我們常見的*，用*去表示的指針；
一種是unsafe.Pointer，Pointer是unsafe包下的一個類型；
最后一種是uintptr，uintptr就厲害了，這玩意是可以進行運算的也就是可以++--；
他們之間有這樣的轉換關系：
* <=> unsafe.Pointer <=> uintptr
- 有一點要注意的是，uintptr 並沒有指針的語義，意思就是 uintptr 所指向的對象會被 gc 無情地回收。而 unsafe.Pointer 有指針語義，可以保護它所指向的對象在“有用”的時候不會被垃圾回收。
從這樣的關系你大概就可以猜到，我們使用的指針*p轉換成Pointer然后轉換uintptr進行運算之后再原路返回，理論上就能等同於進行了指針的運算。我們下面就來實踐一下。
unsafe操作slice
func main() {
s := make([]int, 10)
s[1] = 2
p := &s[0]
fmt.Println(*p)
up := uintptr(unsafe.Pointer(p))
up += unsafe.Sizeof(int(0)) // 這里可不是up++哦
p2 := (*int)(unsafe.Pointer(up))
fmt.Println(*p2)
}
輸出：
0
2
從代碼中我們可以看到，我們首先將指針指向切片的第一個位置，然后通過轉換得到uintptr，操作uintptr + 上8位（注意這里不能++因為存放的是int，下一個元素位置相隔舉例int個字節），最后轉換回來得到指針，取值，就能取到切片的第二個位置了。
unsafe操作struct
當然有人肯定要說了，上面那個一頓操作猛如虎，不就是訪問下一個位置嘛，我直接訪問就行了。
那下面就是厲害的來了，我們知道如果一個結構體里面定義的屬性是私有的，那么這個屬性是不能被外界訪問到的。我們來看看下面這個操作：
package basic
type User struct {
age int
name string
}
package main
func main() {
user := &basic.User{}
fmt.Println(user)
s := (*int)(unsafe.Pointer(user))
*s = 10
up := uintptr(unsafe.Pointer(user)) + unsafe.Sizeof(int(0))
namep := (*string)(unsafe.Pointer(up))
*namep = "xxx"
fmt.Println(user)
}
User是另外一個basic包中的結構體，其中的age是小寫開頭的，理論上來說，我們在外部沒有辦法修改age的值，但是經過上面這波操作之后，輸出信息是：
&{0 }
&{10 xxx}
也就是說成功操作到了結構體的私有屬性。
順便提一句：創建結構體會被分配一塊連續的內存，結構體的地址也代表了第一個成員的地址。
下面我們來驗證一下你是否已經學會了unsafe的操作，嘗試不看一個小結，自己嘗試一下：如何完成字符串到[]byte的轉換，並且不開辟新的空間？
字符串和byte數組轉換inplace
我們知道如果將字符串轉換成[]byte非常方便
s := "123"
a := []byte(s)
但是這樣需要開辟額外的空間，那么如何實現原地的，不需要拷貝數據的轉換呢？
我們想一下，其實從底層的存儲角度來說，string的存儲規則和[]byte是一樣的，也就是說，其實指針都是從某個位置開始到一段空間，中間一格一格。所以利用unsafe就可以做到。
func main() {
s := "123"
a := []byte(s)
print("s = " , &s, "\n")
print("a = " , &a, "\n")
a2 := (*[]byte)(unsafe.Pointer(&s))
print("a2 = " , a2, "\n")
fmt.Println(*a2)
}
輸出結果：
s = 0xc420055f40
a = 0xc420055f60
a2 = 0xc420055f40
[49 50 51]
我們可以看到s和a的地址是不一樣的，但是s和a2的地址是一樣的，並且a2已經是一個[]byte了。
嘿嘿嘿~你以為這樣就結束了？？？
存在的問題
其實這個轉換是存在問題的，問題就在新的[]byte的Cap沒有正確的初始化。
我們打印一下cap看一下
fmt.Println("cap a =", cap(a))
fmt.Println("cap a2 =", cap(*a2))
結果是：
cap a = 32
cap a2 = 17418400
這么大的容量是要上天呢？？？
問題的原因
在src/reflect/value.go下看
type StringHeader struct {
Data uintptr
Len int
}
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
看到其實string沒有cap而[]byte有，所以導致問題出現，也容易理解，string是沒有容量擴容這個說法的，所以新的[]byte沒有賦值cap所以使用了默認值。
問題解決
stringHeader := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s))
bh := reflect.SliceHeader{
Data: stringHeader.Data,
Len: stringHeader.Len,
Cap: stringHeader.Len,
}
return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&bh))
通過重新設置SliceHeader就可以完成
總結
以上就是所有golang指針和unsafe的相關細節和使用。那么肯定有人會問這個有什么用了？
- 1、沒啥事你就別亂用了，別人都說unsafe不安全了。
- 2、源碼中很多大量的使用了指針移動的操作。
如map中通過key獲取value的時候：
v := add(unsafe.Pointer(b), dataOffset+bucketCnt * uintptr(t.keysize)+i * uintptr(t.valuesize))
通過桶的指針的偏移拿到值，具體我就不多介紹了。
總之對於你看golang源碼的時候會有很大幫助的。可能必要的時候你也能用到它，還是那句話，除非你知道它在干什么，否則不要用。