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d****n
发帖数: 1637 | 1 http://zhuanlan.zhihu.com/thought/20010926
达达 · 6 天前
今天我要教大家一些无用技能，也可以叫它奇技淫巧或者黑魔法。用得好可以提升性能
，用得不好就会招来恶魔，嘿嘿。
黑魔法导论
为了让大家在学习了基础黑魔法之后能有所悟，在必要的时候能创造出本文传授之外的
属于自己的魔法，这里需要先给大家打好基础。
学习Go语言黑魔法之前，需要先看清Go世界的本质，你才能获得像Neo一样的能力。
在Go语言中，Slice本质是什么呢？是一个reflect.SliceHeader结构体和这个结构体中
Data字段所指向的内存。String本质是什么呢？是一个reflect.StringHeader结构体和
这个结构体所指向的内存。
在Go语言中，指针的本质是什么呢？是unsafe.Pointer和uintptr。
当你清楚了它们的本质之后，你就可以随意的玩弄它们，嘿嘿嘿。
第一式 - 获得Slice和String的内存数据
让我小试身手，你有一个CGO接口要调用，需要你把一个字符串数据或者字节数组数据
从Go这边传递到C那边，比如像这个：mysql/conn.go at master · funny/mysql ·
GitHub
查了各种教程和文档，它们都告诉你要用C.GoString或C.GoBytes来转换数据。
但是，当你调用这两个函数的时候，发生了什么事情呢？这时候Go复制了一份数据，然
后再把新数据的地址传给C，因为Go不想冒任何风险。
你的C程序只是想一次性的用一下这些数据，也不得不做一次数据复制，这对于一个性
能癖来说是多麽可怕的一个事实！
这时候我们就需要一个黑魔法，来做到不拷贝数据又能把指针地址传递给C。
// returns &s[0], which is not allowed in go
func stringPointer(s string) unsafe.Pointer {
p := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s))
return unsafe.Pointer(p.Data)
}
// returns &b[0], which is not allowed in go
func bytePointer(b []byte) unsafe.Pointer {
p := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&b))
return unsafe.Pointer(p.Data)
}
以上就是黑魔法第一式，我们先去到Go字符串的指针，它本质上是一个*reflect.
StringHeader，但是Go告诉我们这是一个*string，我们告诉Go它同时也是一个unsafe.
Pointer，Go说好吧它是，于是你得到了unsafe.Pointer，接着你就躲过了Go的监视，
偷偷的把unsafe.Pointer转成了*reflect.StringHeader。
有了*reflect.StringHeader，你很快就取到了Data字段指向的内存地址，它就是Go保
护着不想给你看到的隐秘所在，你把这个地址偷偷告诉给了C，于是C就愉快的偷看了Go
的隐私。
第二式 - 把[]byte转成string
你肯定要笑，要把[]byte转成string还不简单？Go语言初学者都会的类型转换语法：[]
byte(str)。
但是你知道这么做的代价吗？既然我们能随意的玩弄SliceHeader和StringHeader，为
什么我们不能造个string给Go呢？Go的内部会不会就是这么做的呢？
先上个实验吧：
package labs28
import "testing"
import "unsafe"
func Test_ByteString(t *testing.T) {
var x = []byte("Hello World!")
var y = *(*string)(unsafe.Pointer(&x))
var z = string(x)
if y != z {
t.Fail()
}
}
func Benchmark_Normal(b *testing.B) {
var x = []byte("Hello World!")
for i := 0; i < b.N; i ++ {
_ = string(x)
}
}
func Benchmark_ByteString(b *testing.B) {
var x = []byte("Hello World!")
for i := 0; i < b.N; i ++ {
_ = *(*string)(unsafe.Pointer(&x))
}
}
这个实验先证明了我们可以用[]byte的数据造个string给Go。接着做了两组Benchmark
，分别测试了普通的类型转换和伪造string的效率。
结果如下：
$ go test -bench="."
PASS
Benchmark_Normal 20000000 63.4 ns/op
Benchmark_ByteString 2000000000 0.55 ns/op
ok github.com/idada/go-labs/labs28 2.486s
哟西，显然Go这次又为了稳定性做了些复制数据之类的事情了！这让性能癖怎么能忍受
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