前言

本文是探讨的是"go语言中字符串不能修改"

此文章是个人学习归纳的心得, 为掘金首发 , 如有不对, 还望指正, 感谢!

字符串的结构

字符串对外呈现为string类型,但在runtime包中是stringStruct类型的

// 字符串的
type stringStruct struct {
	str unsafe.Pointer
	len int
}

// 切片的
type slice struct {
	array unsafe.Pointer
	len   int
	cap   int
}

在这个stringStruct结构体中,str是一个unsafe.Pointer类型的指针,len应该是字符串的长度,那str应该就是指向字符串实际地址的指针, 而Pointer又是什么类型呢?

我在github.com/golang/go/b… 找到了他

type Pointer *ArbitraryType

这玩意是个ArbitraryType类型的指针到重命名,在同一个文件里面,我们找到了ArbitraryType的定义

type ArbitraryType int

string类型的储存是用Unicode编码来存储的, 其本质还是用数字来表示,例如 a为97 b为98 c为99

在这个定义前面还有这样一段注释

// 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.

翻译就是:

任意类型（ArbitraryType）在此仅用于记录目的，实际上并不是不安全包的一部分。它表示任意 Go 表达式的类型。

所以到这里,我们就大概懂了字符串在runtime包的具体结构了

为什么字符串不能修改呢?

我看有大佬的解释是这样的: "string通常指向字符串字面量,而字符串字面量存储的位置是只读段,而不是堆或者栈,所以才有了string不可以进行修改的约定"

go语言中只读段是指存储在程序的数据段或代码段中的只读内存区域。数据段是一块内存区域，用于存储全局变量和静态变量，而代码段是存储程序的机器指令的内存区域。

在程序执行过程中，计算机会从代码段中读取指令，并按照这些指令执行相应的操作。

在编译过程中，源代码会被编译成机器指令，然后这些指令会被存储在代码段中。当程序运行时，计算机会按照代码段中的指令来执行相应的操作，从而实现程序的功能。

代码段通常是只读的，这是为了保证程序的安全性。如果代码段可以被修改，那么可能会导致程序的行为不可预测或者出现安全漏洞。因此，代码段的内容是固定的，并且无法通过直接修改内存来改变它们。

通过字符串转切片进行修改

但是我们还是可以进行修改的,可以将字符串转为切片,字符串和切片的结构就只差了一个cap(容积),因此他们之间的转化是很容易的

在runtime包中生成字符串

在了解了上面的定义之后,我们再来分析,在runtime包中,使用gostringnocopy函数来生成字符串

如下面代码所示,声明一个yzz并赋值

var yzz string
yzz = "言志志"

字符串生成时,会先构建stringStruct对象,再转换成string,

gostringnocopy()函数的源码如下

//go:nosplit
func gostringnocopy(str *byte) string {
	ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)}
	s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss))
	return s
}

下面是对代码的详细分析：

//go:nosplit 是一个编译器指令，用于告诉编译器不要在该函数中插入栈分裂代码。栈分裂是一种优化手段，用于在某些情况下减少函数调用栈的大小。在这个函数中，我们不希望发生栈分裂，因为它使用了一些不安全的操作。
函数签名 func gostringnocopy(str *byte) string 表示该函数接收一个指向 byte 类型的指针，并返回一个字符串。
stringStruct 是一个结构体类型，用于表示字符串的结构。它包含两个字段：str 表示指向字符串数据的指针，len 表示字符串的长度。
ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)} 创建了一个 stringStruct 类型的变量 ss，并初始化了它的字段值。str 字段被赋值为 str 参数的指针，len 字段被赋值为 findnull(str) 的结果。
findnull(str) 是一个函数调用，它接收一个指向 byte 类型的指针，并返回该指针指向的字符串的长度。这个函数的具体实现没有在代码中给出，可能是一个自定义的函数。
s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss)) 是一个类型转换操作。首先，通过 &ss 取得 ss 变量的地址，然后通过 unsafe.Pointer 将其转换为一个指向 string 类型的指针，最后通过 * 解引用该指针得到一个 string 类型的值。这个操作的目的是将 ss 转换为字符串类型。
return s 将转换后的字符串返回给调用者。

浅谈go语言中的字符串不能修改的原理

前言

字符串的结构

通过字符串转切片进行修改

在runtime包中生成字符串