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Golang implémentation dangereuse

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2023-05-16 19:19:36635parcourir

Golang est un langage statique fortement typé avec une bibliothèque standard riche et un mécanisme de récupération de place efficace. L'objectif de conception de Golang est d'améliorer l'efficacité de l'exécution du programme et l'efficacité du développement. Cependant, dans le processus de développement réel, il est parfois nécessaire d'utiliser des mécanismes moins sûrs, tels que des opérations de pointeur, un accès mémoire de bas niveau, etc., pour implémenter du code hautes performances. À l'heure actuelle, vous devez utiliser le package non sécurisé de Golang pour réaliser des opérations directes sur la mémoire sous-jacente.

Cet article présentera l'utilisation et les précautions du package dangereux Golang.

aperçu des packages non sécurisés

Le package non sécurisé de Golang est un package spécial qui fournit certaines opérations dangereuses, telles que les opérations de pointeur, les conversions de types, etc. Les fonctions du package non sécurisé n'effectuent pas de vérification de type ni de vérification des limites pendant le processus de compilation, donc une utilisation inappropriée peut entraîner de graves problèmes et même provoquer le blocage du programme. Soyez très prudent lorsque vous devez l'utiliser.

L'utilisation d'un package non sécurisé peut implémenter du code haute performance, mais une mauvaise utilisation entraînera de grands risques, il est donc recommandé de l'utiliser avec prudence. Ci-dessous, nous présenterons plusieurs scénarios d’utilisation du package non sécurisé.

1. Modifier les valeurs non modifiables

Dans Golang, certaines variables ne peuvent pas être modifiées, telles que les variables de type const et string. Cependant, nous devons parfois modifier ces variables. À ce stade, vous pouvez utiliser unsafe.Pointer pour convertir les pointeurs de ces variables en type unsafe.Pointer, puis utiliser le pointeur pour modifier la valeur de la variable.

Exemple de code :

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {
    const a string = "hello"
    var p *string = &a
    var q unsafe.Pointer = unsafe.Pointer(p)
    fmt.Println(*p) // 输出 hello
    *(*string)(q) = "world"
    fmt.Println(*p) // 输出 world
}

Dans le code ci-dessus, nous avons converti le pointeur p de la variable de type chaîne a en type unsafe.Pointer, l'avons attribué à q, puis avons modifié a à q. Notez que cette approche n'est pas fiable et peut provoquer des exceptions lors du compilateur ou de l'exécution.

2. Manipuler la structure interne de Go

Dans Golang, de nombreuses structures internes sont inaccessibles. Par exemple, dans la bibliothèque d'exécution de la bibliothèque standard, on ne peut pas accéder directement à sa structure interne. Cependant, grâce au package non sécurisé, nous pouvons accéder à ces structures internes, telles que l'accès à la goroutine, à la pile et à d'autres structures.

Exemple de code :

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {
    type slice struct {
        pointer unsafe.Pointer
        len     int
        cap     int
    }
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    s := (*slice)(unsafe.Pointer(&a))
    fmt.Println(s.pointer) // 输出 &a[0]
    fmt.Println(s.len)     // 输出 5
    fmt.Println(s.cap)     // 输出 5
}

Dans le code ci-dessus, nous définissons un type de tranche en convertissant le pointeur de la tranche a en pointeur de tranche, nous pouvons accéder directement au pointeur du tableau sous-jacent, à la longueur, à la capacité et à d'autres informations de la tranche.

3. Contournez le système de types pour obtenir un code haute performance

Dans le système de types de Golang, certains types ne peuvent pas être directement convertis entre les types, comme le type int et le type float32. Cependant, nous devons parfois effectuer une conversion entre ces types. Par exemple, dans les calculs numériques, nous devons convertir le type int en type float32 pour le calcul. À ce stade, nous pouvons utiliser la fonction Convert du package non sécurisé pour terminer la conversion.

Exemple de code :

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {
    a := 10
    ptr := unsafe.Pointer(&a)
    v1 := *(*float32)(ptr)
    fmt.Println(v1) // 输出 4.591524e-41
    v2 := *(*int)(unsafe.Pointer(&v1))
    fmt.Println(v2) // 输出 1091567616
}

Dans le code ci-dessus, nous convertissons d'abord le pointeur d'une variable de type int a en un pointeur de type unsafe.Pointer ptr, puis convertissons le ptr en un pointeur de type float32 via la fonction Convert, puis convertissons le déréférencement obtient la v1. Enfin, convertissez le pointeur de la v1 en un pointeur de type int et déréférencez-le pour obtenir la v2. Cette approche peut contourner le système de types pour obtenir une conversion efficace.

Remarques

Lors de l'utilisation du package non sécurisé, vous devez faire attention aux points suivants :

  1. Ne pas utiliser unsafe.Pointeurs de type "cross-domain", c'est-à-dire ne pas lancer de pointeur d'un tapez vers un autre pointeur de type. Ceci est sujet à des problèmes car le pointeur converti se trouve dans une zone mémoire inconnue et peut affecter d'autres variables.
  2. N'utilisez pas de pointeurs unsafe.Pointer pour certaines variables qui n'ont pas de mémoire allouée, car elles pointent vers des zones de mémoire inconnues. Peut entraîner des conséquences imprévisibles.
  3. Ne déréférencez pas les pointeurs à des moments imprévisibles. Parce que le mécanisme de récupération de place de Golang peut nettoyer la mémoire à tout moment et que vous ne savez pas quand le nettoyage de la mémoire sera déclenché.
  4. Si vous devez utiliser le package non sécurisé, vous devez essayer de réduire la portée de l'opération non sécurisée et revenir au code de type sécurisé dès que possible après avoir utilisé le bloc de code du package non sécurisé.

Résumé

Le package non sécurisé de Golang fournit des opérations dangereuses qui peuvent entraîner de graves conséquences si elles sont mal utilisées. Par conséquent, soyez prudent lorsque vous utilisez des packages non sécurisés. Si possible, vous devez éviter d'utiliser des packages non sécurisés et choisir des moyens plus sûrs et plus fiables pour implémenter du code hautes performances.

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