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2 标准库unsafe的简单介绍
在1.20中，标准库的unsafe包很小, 二个结构体类型，八个函数，在一个文件中。
package unsage
type ArbitraryType int
type IntegerType int
type Pointer *ArbitraryType
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
func Add(ptr Pointer, len IntegerType) Pointer
func Slice(ptr *ArbitraryType, len IntegerType) []ArbitraryType
func SliceData(slice []ArbitraryType) *ArbitraryType
func String(ptr *byte, len IntegerType) string
func StringData(str string) *byte
unsafe包定义了 二个类型和 八个函数，二个类型 ArbitraryType 和 IntegerType 不真正属于unsafe包，我们在Go代码中并不能使用它们定义变量。
它表示一个任意表达式的类型，仅用于文档目的，Go编译器会对其做特殊处理。
虽然位于 unsafe，但是 Alignof，Offsetof，Sizeof，这三个函数的使用是绝对安全的。 以至于Go设计者Rob pike提议移走它们。
这三个函数的共同点是 都返回 uintptr 类型。
之所以使用 uintptr 类型而不是 uint64 整型，因为这三个函数更多应用于 有 unsafe.Pointer和 uintptr类型参数的指针运算。
采用uintptr做为返回值类型可以减少指针运算表达式的显式类型转换。
2.1 获取大小 Sizeof
Sizeof 用于获取一个表达式的大小。 该函数获取一个任意类型的表达式 x，并返回 按bytes计算 的大小，假设变量v，并且v通过 v =x声明。
Sizeof 接收任何类型的表达式x，并返回以bytes字节为单位的大小， 并且假设变量v是通过var v = x声明的。该大小不包括任何可能被x引用的内存。
例如，如果x是一个切片，Sizeof返回切片描述符的大小，而不是该片所引用的内存的大小。 对于一个结构体，其大小包括由字段对齐引入的任何填充。
如果参数x的类型没有变化，不具有可变的大小，Sizeof的返回值是一个Go常数不可变值 。 （如果一个类型是一个类型参数，或者是一个数组，则该类型具有可变的大小或结构类型中的元素大小可变）。
示例：
var (
i int = 5
a = [10]int{}
ss = a[:]
f FuncFoo
preValue = map[string]uintptr{
"i": 8,
"a": 80,
"ss": 24,
"f": 48,
"f.c": 10,
"int_nil": 8,
}
)
type FuncFoo struct {
a int
b string
c [10]byte
d float64
}
func TestFuncSizeof(t *testing.T) {
defer setUp(t.Name())()
fmt.Printf("\tExecute test:%v\n", t.Name())
if unsafe.Sizeof(i) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["i"]), t)
}
if unsafe.Sizeof(a) != preValue["a"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["a"]), t)
}
if unsafe.Sizeof(ss) != preValue["ss"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["ss"]), t)
}
if unsafe.Sizeof(f) != preValue["f"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["f"]), t)
}
if unsafe.Sizeof(f.c) != preValue["f.c"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["f.c"]), t)
}
if unsafe.Sizeof(unsafe.Sizeof((*int)(nil))) != preValue["int_nil"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("size: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
}
Sizeof 函数不支持之间传入无类型信息的nil值，如下错误
unsafe.Sizeof(nil)
我们必须显式告知 Sizeof 传入的nil究竟是那个类型，
unsafe.Sizeof(unsafe.Sizeof((*int)(nil)))
必须显式告知nil是哪个类型的nil，这就是传入一个值 nil 但是类型明确的变量。
对齐系数 Alignof 用于获取一个表达式的内地地址对齐系数，对齐系数 alignment factor 是一个计算机体系架构 computer architecture 层面的术语。
在不同计算机体系中，处理器对变量地址都有对齐要求，即变量的地址必须可被该变量的对齐系数整除。
它接收一个任何类型的表达式x，并返回所需的排列方式 假设变量v是通过var v = x声明的。 它是m一个最大的值。
例1，
a = [10]int{}
reflect.TypeOf(x).Align() //8
unsafe.Alignof(a) //8
它与reflect.TypeOf(x).Align()返回的值相同。
作为一个特例，如果一个变量s是结构类型，f是一个字段，那么Alignof(s.f)将返回所需的对齐方式。
该类型的字段在结构中的位置。这种情况与reeflect.TypeOf(s.f).FieldAlign()返回的值。
Alignof的返回值是一个Go常数，如果参数的类型不具有可变大小。 （关于可变大小类型的定义，请参见[Sizeof]的描述）。
继上 例2：
var (
i int = 5
a = [10]int{}
ss = a[:]
f FuncFoo
zhs = "文"
preValue = map[string]uintptr{
"i": 8,
"a": 80,
"ss": 24,
"f": 48,
"f.c": 10,
"int_nil": 8,
}
)
func TestAlignof(t *testing.T) {
defer setUp(t.Name())()
fmt.Printf("\tExecute test:%v\n", t.Name())
var x int
b := uintptr(unsafe.Pointer(&x))%unsafe.Alignof(x) == 0
t.Log("alignof:", b)
if unsafe.Alignof(i) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
if unsafe.Alignof(a) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
if unsafe.Alignof(ss) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
if unsafe.Alignof(f.a) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
if unsafe.Alignof(f) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["int_nil"]), t)
}
中文对齐系数 为 8
if unsafe.Alignof(zhs) != preValue["i"] {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), preValue["i"]), t)
}
空结构体对齐系数 1
if unsafe.Alignof(struct{}{}) != 1 {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), 1), t)
}
byte 数组对齐系数为 1
if unsafe.Alignof(sbyte) != 1 {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), 1), t)
}
长度为0 的数组，与其元素的对齐系数相同
if unsafe.Alignof([0]int{}) != 8 {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), 8), t)
}
长度为0 的数组，与其元素的对齐系数相同
if unsafe.Alignof([0]struct{}{}) != 1 {
ErrorHandler(fmt.Sprintf("Alignof: %v not equal %v", unsafe.Sizeof(i), 1), t)
}
}
执行它：
go test -timeout 30s -run ^TestAlignof$ ./unsafe_case.go
对齐系数 alignment factor，变量的地址必须可被该变量的对齐系数整除。
小结
我们介绍了unsafe包的检查功能，在初始化时，go结构体已经分配了对应的内存空间，
一个结构体而言，结构体属性为随机顺序的，go将分配更多内存空间。 即使是复制后。
比如 结构体的Cloud 字段。
Sizeof表达式大小总是16， 而对齐系数 Alignof 大小总是8， 而在不同的结构体实例中值长度可以为 4，13， 105.
本节源码地址：
https://github.com/hahamx/examples/tree/main/alg_practice/2_sys_io
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