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如何在不使用'unsafe”複製的情況下從 Go 字串中獲取位元組切片？

Barbara Streisand原創: 2024-11-01 01:51:28904瀏覽

How to Obtain a Byte Slice from a Go String without Copying Using `unsafe`?

使用Unsafe 從字串中取得位元組切片而不進行複製

Go 字串是不可變的，這意味著將它們轉換為位元組切片涉及記憶體複製。這可能會影響處理大型資料集時的效能。本文探討如何使用 unsafe 來避免這種複製操作，同時強調關鍵面向和限制。

背景

標準函式 []byte(s) 建立字串 s 的副本。如果記憶體消耗是一個問題，那麼希望在不產生此開銷的情況下獲取位元組切片。

不安全轉換

利用不安全套件提供了實現此目標的方法。透過將字串值轉換為指向位元組數組的指針，我們可以存取底層位元組切片，而無需建立副本。

<code class="go">func unsafeGetBytes(s string) []byte {
    return (*[0x7fff0000]byte)(unsafe.Pointer(
        (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s)).Data),
    )[:len(s):len(s)]
}</code>

注意事項

值得注意的是，這種方法存在固有風險。 Go 中的字串是不可變的，因此修改透過 unsafeGetBytes 取得的位元組切片可能會導致意外行為甚至資料損壞。因此，此技術應僅在記憶體效能至關重要的受控內部環境中使用。

處理空字串

請注意，空字串（「」）沒有位元組，因此其資料欄位是不確定的。如果您的程式碼可能遇到空字串，則必須明確檢查它們。

<code class="go">func unsafeGetBytes(s string) []byte {
    if s == "" {
        return nil // or []byte{}
    }
    return (*[0x7fff0000]byte)(unsafe.Pointer(
        (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s)).Data),
    )[:len(s):len(s)]
}</code>

效能注意事項

雖然此轉換避免了複製的開銷，但必須記住壓縮操作（例如您提到的使用 gzipWriter 的操作）是計算密集型的。與壓縮所需的計算相比，避免記憶體複製帶來的潛在效能提升可能可以忽略不計。

替代方法

或者，可以利用 io.WriteString 函數將字串寫入 io .Writer無需呼叫複製操作。該函數檢查 io.Writer 上是否存在 WriteString 方法，並在可用時呼叫它。