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如何在不使用“unsafe”复制的情况下从 Go 字符串中获取字节切片？

Barbara Streisand原创: 2024-11-01 01:51:28825浏览

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

使用 Unsafe 从字符串中获取字节切片而不进行复制

Go 字符串是不可变的，这意味着将它们转换为字节切片涉及内存复制。这可能会影响处理大型数据集时的性能。本文探讨如何使用 unsafe 来避免这种复制操作，同时强调关键方面和限制。

背景

标准库函数 []byte(s) 创建字符串 s 的副本。如果内存消耗是一个问题，那么希望在不产生此开销的情况下获取字节切片。

不安全转换

利用不安全包提供了实现此目标的方法。通过将字符串值转换为指向字节数组的指针，我们可以访问底层字节切片，而无需创建副本。

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

注意事项

值得注意的是，这种方法存在固有风险。 Go 中的字符串是不可变的，因此修改通过 unsafeGetBytes 获取的字节切片可能会导致意外行为甚至数据损坏。因此，此技术应仅在内存性能至关重要的受控内部环境中使用。

处理空字符串

请注意，空字符串（“”）没有字节，因此其数据字段是不确定的。如果您的代码可能遇到空字符串，则必须显式检查它们。

<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>

性能注意事项

虽然此转换避免了复制的开销，但必须记住压缩操作（例如您提到的使用 gzipWriter 的操作）是计算密集型的。与压缩所需的计算相比，避免内存复制带来的潜在性能提升可能可以忽略不计。

替代方法

或者，可以利用 io.WriteString 函数将字符串写入 io .Writer无需调用复制操作。该函数检查 io.Writer 上是否存在 WriteString 方法，并在可用时调用它。