系统考虑

System considerations 系统考虑

原文：[https://go.dev/ref/spec#System considerations](https://go.dev/ref/spec#System considerations)

Package unsafe - unsafe 包

​ 编译器知道的内置包unsafe，可以通过导入路径 “unsafe “访问，它为低级编程提供了便利，包括违反（violate）类型系统的操作。使用unsafe的包必须手动审查其类型安全，并且可能无法移植。该包提供以下接口：

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package unsafe

type ArbitraryType int  // shorthand for an arbitrary Go type; it is not a real type
type Pointer *ArbitraryType

func Alignof(variable ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(selector ArbitraryType) uintptr
func Sizeof(variable ArbitraryType) uintptr

type IntegerType int  // shorthand for an integer type; it is not a real type
func Add(ptr Pointer, len IntegerType) Pointer
func Slice(ptr *ArbitraryType, len IntegerType) []ArbitraryType

​ Pointer是一个指针类型，但是Pointer的值不能被解除引用。任何底层类型为uintptr的指针或值都可以被转换为底层类型Pointer的类型，反之亦然。在Pointer和uintptr之间转换的效果是由实现定义的。

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var f float64
bits = *(*uint64)(unsafe.Pointer(&f))

type ptr unsafe.Pointer
bits = *(*uint64)(ptr(&f))

var p ptr = nil

​ Alignof和Sizeof函数接收任意类型的表达式x，并分别返回假设变量v的对齐方式或大小，就像v通过var v = x声明一样。

​ Offsetof函数接收一个（可能是括号内的）选择器s.f，表示由s或*s表示的结构体中的字段f，并返回相对于该结构体地址的字段偏移量（字节）。如果f是一个嵌入字段，它必须可以通过结构体的字段在没有指针间接的情况下访问。对于带有字段f的结构体s：

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uintptr(unsafe.Pointer(&s)) + unsafe.Offsetof(s.f) == uintptr(unsafe.Pointer(&s.f))

​ 计算机体系结构可能要求内存地址被对齐；也就是说，变量的地址必须是一个因子的倍数，即变量类型的对齐方式。函数Alignof接收一个表示任何类型的变量的表达式，并返回（该类型的）变量的对齐方式，单位为字节。对于变量x：

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uintptr(unsafe.Pointer(&x)) % unsafe.Alignof(x) == 0

​ 如果T是一个类型参数，或者它是一个包含可变大小的元素或字段的数组或结构体类型，则T类型的（变量）具有可变大小。否则，大小是常量。如果对 Alignof、Offsetof 和 Sizeof 的调用的实参（或 Offsetof 的选择器表达式 s.f 中的结构体 s）是恒定大小的类型，则它们是 uintptr 类型的编译时常量表达式。

​ Add 函数将 len 添加到 ptr 并返回更新后的指针 unsafe.Pointer(uintptr(ptr) + uintptr(len)) 。len实参必须是整数类型或无类型的常量。一个常量len实参必须可以用int类型的值表示；如果它是一个无类型的常量，则它会被赋予int类型。Pointer的有效使用规则仍然适用。

​ Slice 函数返回一个切片，其底层数组从 ptr 开始，其长度和容量为 len。Slice(ptr, len) 等于

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(*[len]ArbitraryType)(unsafe.Pointer(ptr))[:]

除了这样，还有一种特殊情况，如果 ptr 是 nil 并且 len 是零，Slice 返回 nil。

​ len实参必须是整数类型或无类型的常量。一个常量len实参必须是非负的，并且可以用int类型的值表示；如果它是一个无类型的常量，则它会被赋予int类型。在运行时，如果len是负的，或者如果ptr是nil而len不是0，会发生运行时恐慌。

Size and alignment guarantees 大小和对齐保证

对于数值型，以下大小是有保证的：

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type                                 size in bytes

byte, uint8, int8                     1
uint16, int16                         2
uint32, int32, float32                4
uint64, int64, float64, complex64     8
complex128                           16

以下最小对齐特性得到了保证：

1. 对于任何类型的变量x：unsafe.Alignof(x)至少是1。
2. 对于结构体类型的变量x：unsafe.Alignof(x)是x的每个字段f的所有值unsafe.Alignof(x.f)中最大的一个，但至少是1。
3. 对于数组类型的变量x：unsafe.Alignof(x)与数组元素类型的变量的对齐方式相同。

​ 如果结构体或数组类型不包含大小大于0的字段（或元素），那么它的大小就是零。两个不同的zero-size变量在内存中可能有相同的地址。