如何在golang中从unsafe.Pointer指针创建数组或切片

Question

指向数组的指针，比方说：

p := uintptr(unsafe.Pointer(&array))
size := 5

我无法访问该变量array，上面的代码用于使其更加清晰。

另外，我知道数组的大小，但是size不是恒定的，它会根据运行时而变化。

现在，我想使用已知的指针，大小以及数据类型初始化切片或数组。

我想出了以下代码：

data := make([]byte, size)
stepSize := unsafe.Sizeof(data[0])
for i := 0; i < size; i++ {
    data[i] = *(*byte)(unsafe.Pointer(p))
    p += stepSize
}
fmt.println(data)

但是这种方法是否可以进行内存复制（可能效率不高）？

PS我还尝试了以下两种方法，

// method 1
data := *(*[]byte)(unsafe.Pointer(p))
// method 2
data := *(*[size]byte)(unsafe.Pointer(p))

但它将在运行时失败，我现在知道其原因。

Answer 1

前言：

您应该知道：如果将指针作为uintptr类型的值获取，则不会阻止原始数组被垃圾回收（uintptr值不算作引用）。因此，使用此类值时请务必小心，不能保证它会指向有效值/存储区。

从包装报价unsafe.Pointer：

uintptr是整数，而不是引用。将Pointer转换为uintptr会创建一个没有指针语义的整数值。即使uintptr拥有某个对象的地址，垃圾回收器也不会在对象移动时更新该uintptr的值，该uintptr也不会使该对象被回收。

一般建议：unsafe尽可能远离包装。留在Go的类型安全中。

声明分片类型的变量，并使用不安全的转换来获取其
reflect.SliceHeader描述符。

然后，您可以修改其字段，将指针用作SliceHeader.Data值，将大小用作SliceHeader.Len和SliceHeader.Cap。

完成此操作后，slice变量将指向与初始指针相同的数组。

arr := [10]byte{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

size := len(arr)
p := uintptr(unsafe.Pointer(&arr))

var data []byte

sh := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&data))
sh.Data = p
sh.Len = size
sh.Cap = size

fmt.Println(data)

runtime.KeepAlive(arr)

输出（在Go Playground上尝试）：

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

请注意，我用过runtime.KeepAlive()。这是因为在获取地址arr并获取其长度之后，我们不再引用arr（p被uintptr当作参考），并且积极的GC可能会arr在我们准备打印之前data（正确地指向）删除。arr）。将a
runtime.KeepAlive()放在的末尾main()将确保arr在此调用之前不会被垃圾回收。有关详细信息，请参阅InGo中的变量何时不可达？runtime.KeepAlive()如果指针的提供者确保不会被垃圾回收，则无需调用代码。

另外，您也可以创建reflect.SliceHeader带有复合文字的，并使用不安全的转换从中获取切片，如下所示：

sh := &reflect.SliceHeader{
    Data: p,
    Len:  size,
    Cap:  size,
}

data := *(*[]byte)(unsafe.Pointer(sh))

fmt.Println(data)

runtime.KeepAlive(arr)

输出将是相同的。在Go Playground上尝试一下。

在上记录了这种可能性/用例unsafe.Pointer，并附带警告和警告：

（6）将reflect.SliceHeader或reflect.StringHeader数据字段与指针进行转换。

与前面的情况一样，反射数据结构SliceHeader和StringHeader将字段Data声明为uintptr，以防止调用者在不首先导入“不安全”的情况下将结果更改为任意类型。但是，这意味着SliceHeader和StringHeader仅在解释实际切片或字符串值的内容时才有效。

var s string
hdr := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s)) // case 1
hdr.Data = uintptr(unsafe.Pointer(p))              // case 6 (this case)
hdr.Len = n

在这种用法中，hdr.Data实际上是引用切片头中基础指针的替代方法，而不是uintptr变量本身。

通常，reflect.SliceHeader和reflect.StringHeader只能用作指向实际切片或字符串的
reflect.SliceHeader和
reflect.StringHeader，而不能用作纯结构。程序不应声明或分配这些结构类型的变量。

// INVALID: a directly-declared header will not hold Data as a

reference.
var hdr reflect.StringHeader
hdr.Data = uintptr(unsafe.Pointer(p))
hdr.Len = n
s := (string)(unsafe.Pointer(&hdr)) // p possibly already lost