在 Golang 中，有时我们需要存储指针指向的内存地址，例如创建一个映射，将对象的地址与其分配时间关联起来。本文将探讨如何获取 new() 函数返回的地址，并将其存储在 map 中。我们将讨论使用 unsafe 包和 reflect 包来实现这一目标，并权衡各自的优缺点。
使用 unsafe 包
unsafe 包提供了一种直接访问内存的方式，允许我们将指针转换为 uintptr 类型，从而可以将其用作 map 的键。
package main
import (
"fmt"
"time"
"unsafe"
)
type T struct {
a, b int
}
func main() {
var t int64 = time.Now().UnixNano()
memmap := make(map[uintptr]int64)
fmt.Printf("%d\n", t)
var ptr *T = new(T)
ptr.a = 1
ptr.b = 2
fmt.Printf("%d %d %p %T\n", ptr.a, ptr.b, ptr, ptr)
// 将指针转换为 uintptr
addr := uintptr(unsafe.Pointer(ptr))
memmap[addr] = t
fmt.Printf("Address stored in map: %x\n", addr)
// 从 map 中检索地址
retrievedAddr := uintptr(unsafe.Pointer(ptr))
if val, ok := memmap[retrievedAddr]; ok {
fmt.Printf("Value associated with address: %d\n", val)
}
}注意事项：
- unsafe 包的使用需要谨慎，因为它绕过了 Golang 的类型安全机制。
- 直接操作内存可能导致程序崩溃或其他不可预测的行为。
- uintptr 类型的大小取决于底层架构（32 位或 64 位）。
- 垃圾回收器可能会移动对象，导致存储的地址失效。
使用 reflect 包
reflect 包提供了运行时反射的能力，允许我们检查和操作变量的类型和值。虽然 reflect 包本身不直接提供将指针转换为地址的功能，但可以结合 unsafe 包来实现。
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package main
import (
"fmt"
"reflect"
"time"
"unsafe"
)
type T struct {
a, b int
}
func main() {
var t int64 = time.Now().UnixNano()
memmap := make(map[uintptr]int64)
fmt.Printf("%d\n", t)
var ptr *T = new(T)
ptr.a = 1
ptr.b = 2
fmt.Printf("%d %d %p %T\n", ptr.a, ptr.b, ptr, ptr)
// 使用 reflect.ValueOf 获取指针的值
value := reflect.ValueOf(ptr)
// 使用 unsafe.Pointer 将 reflect.Value 转换为 unsafe.Pointer
unsafePtr := unsafe.Pointer(value.Pointer())
// 将 unsafe.Pointer 转换为 uintptr
addr := uintptr(unsafePtr)
memmap[addr] = t
fmt.Printf("Address stored in map: %x\n", addr)
// 从 map 中检索地址
retrievedAddr := uintptr(unsafe.Pointer(value.Pointer()))
if val, ok := memmap[retrievedAddr]; ok {
fmt.Printf("Value associated with address: %d\n", val)
}
}注意事项：
- 与直接使用 unsafe 包相比，使用 reflect 包可以提供更强的类型安全性。
- reflect 包的性能开销比直接使用 unsafe 包要高。
更好的选择：使用类型和地址的元组
由于单独使用地址值存在风险，更好的做法是将类型信息与地址一起存储。这样可以避免类型安全问题，并提高程序的健壮性。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
type T struct {
a, b int
}
type AddressKey struct {
Type string
Addr uintptr
}
func main() {
var t int64 = time.Now().UnixNano()
memmap := make(map[AddressKey]int64)
fmt.Printf("%d\n", t)
var ptr *T = new(T)
ptr.a = 1
ptr.b = 2
fmt.Printf("%d %d %p %T\n", ptr.a, ptr.b, ptr, ptr)
// 创建 AddressKey
key := AddressKey{
Type: fmt.Sprintf("%T", ptr),
Addr: uintptr(uintptr(unsafe.Pointer(ptr))), // or use reflect as in previous example
}
memmap[key] = t
fmt.Printf("Address stored in map: %x\n", key.Addr)
// 从 map 中检索地址
retrievedKey := AddressKey{
Type: fmt.Sprintf("%T", ptr),
Addr: uintptr(uintptr(unsafe.Pointer(ptr))), // or use reflect as in previous example
}
if val, ok := memmap[retrievedKey]; ok {
fmt.Printf("Value associated with address: %d\n", val)
}
}总结：
存储指针指向的地址在某些情况下可能很有用，但需要谨慎处理。unsafe 包提供了直接访问内存的方式，但存在安全风险。reflect 包可以提供更强的类型安全性，但性能开销较高。更好的做法是将类型信息与地址一起存储，以提高程序的健壮性。在选择方法时，请权衡安全性和性能，并根据实际需求做出决策。
