[go] unsafe包

uintptr是go的内置类型，用于指针运算，其底层基于int类型。uintptr不是指针，GC会回收uintptr类型的对象。

unsafe.Sizeof

unsafe.Sizeof函数返回的就是uintptr类型的值（表达式，即值的大小）：

var p float64 = 99
fmt.Println(reflect.TypeOf(unsafe.Sizeof(p)))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(p))

>>> uintptr
>>> 8

unsafe.Sizeof接受任意类型的值（表达式），返回其占用的字节数，在上面的例子中float64的大小是8bytes。

如果传入一个指针类型的对象会返回多少呢？

type W struct {
    a byte
    b int32
    c int64
}

var w *W
fmt.Println(unsafe.Sizeof(w))  // 4 or 8

一般情况下，可能是4或8，因为w是指针类型uintptr，而uintptr是平台相关的，在32位系统下大小是4bytes，在64位系统下是8bytes。

要获取值类型的大小，需要对指针变量进行取值：

fmt.Println(unsafe.Sizeof(*w))
>>> 16

对齐

在上面的例子中，*w的大小为16，按照常理来说，byte占用1字节，int32占用4字节，int64占用8字节，大小应该是13才对。这是因为发生了对齐，unsafe.Alignof可以计算对齐值：

unsafe.Alignof(w.a)   // type byte
unsafe.Alignof(w.b)   // type int32 
unsafe.Alignof(w.c)   // type int64

分别是1、4、8，因为int32类型的对齐值是4bytes，必须是4的倍数，故byte类型要填充3个字节。而填充后，两者的大小和为8bytes，int64对齐值是8bytes，不需要填充，所以用unsafe.Sizeof获取到结构的大小为4+4+8=16。

反射包的对齐方法

反射包也有某些方法可用于计算对齐值：
unsafe.Alignof(w)等价于reflect.TypeOf(w).Align。
unsafe.Alignof(w.i)等价于reflect.Typeof(w.i).FieldAlign()。

结构体的对齐值

如果我们计算的是结构体的对齐值而不是某个字段或者基本类型，那么值会是多少呢？

type W struct {
    a byte
    b int32
    c int64
}
var w *W
var w2 W
fmt.Println(unsafe.Alignof(w))
fmt.Println(unsafe.Alignof(w2))
fmt.Println(refelct.TypeOf(w).Elem().Align())

>>> 4
>>> 8
>>> 8

32位机器下，指针对象的对齐值是4，因为指针类型是uintptr。而结构体的值类型却是8bytes的对齐值，这是因为会先进行字段的对齐，字段最大的对齐值是8bytes，因此结构体值类型的对齐值也是8。

更改结构，验证一下：

type W struct {
    a byte
    b int32
    c int32
}
var w W
fmt.Println(unsafe.Alignof(w)) 

>>> 4