1.Go看源码必会知识之unsafe包
2.golang源码系列---手把手带你看list实现
3.golang源码系列---手把手带你看heap实现
4.图解Go里面的源码WaitGroup了解编程语言核心实现源码
5.golang map 源码解读（8问）
6.Go语言源码阅读分析（3）-- unsafe

Go看源码必会知识之unsafe包

       前言

       有看源码的朋友应该会发现，Go标准库中大量使用了unsafe.pointer，包结要想更好的构解理解源码实现，就要知道unsafe.pointer到底是源码什么？所以今天就与大家来聊一聊unsafe包。

什么是包结unsafe

       众所周知，Go语言被设计成一门强类型的构解lighttpd源码编译静态语言，那么他的源码类型就不能改变了，静态也是包结意味着类型检查在运行前就做了。所以在Go语言中是构解不允许两个指针类型进行转换的，使用过C语言的源码朋友应该知道这在C语言中是可以实现的，Go中不允许这么使用是包结处于安全考虑，毕竟强制转型会引起各种各样的构解麻烦，有时这些麻烦很容易被察觉，源码有时他们却又隐藏极深，包结难以察觉。构解大多数读者可能不明白为什么类型转换是不安全的，这里用C语言举一个简单的例子：

int main(){ double pi = 3.;double *pv = πvoid *temp = pd;int *p = temp;}

       在标准C语言中，任何非void类型的指针都可以和void类型的指针相互指派，也可以通过void类型指针作为中介，实现不同类型的指针间接相互转换。上面示例中，指针pv指向的空间本是一个双精度数据，占8个字节，但是经过转换后，p指向的是一个4字节的int类型。这种发生内存截断的设计缺陷会在转换后进行内存访问是存在安全隐患。我想这就是Go语言被设计成强类型语言的原因之一吧。

       虽然类型转换是不安全的，但是在一些特殊场景下，使用了它，可以打破Go的类型和内存安全机制，可以绕过类型系统低效，提高运行效率。所以Go标准库中提供了一个unsafe包，之所以叫这个名字，就是不推荐大家使用，但是不是不能用，如果你掌握的特别好，还是可以实践的。

unsafe 实现原理

       在使用之前我们先来看一下unsafe的源码部分，标准库unsafe包中只提供了3``种方法，分别是:

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr

       Sizeof(x ArbitrayType)方法主要作用是用返回类型x所占据的字节数，但并不包含x所指向的内容的大小，与C语言标准库中的Sizeof()方法功能一样，比如在位机器上，一个指针返回大小就是4字节。

       Offsetof(x ArbitraryType)方法主要作用是返回结构体成员在内存中的位置离结构体起始处(结构体的第一个字段的偏移量都是0)的字节数，即偏移量，我们在注释中看一看到其入参必须是一个结构体，其返回值是一个常量。

       Alignof(x ArbitratyType)的主要作用是返回一个类型的对齐值，也可以叫做对齐系数或者对齐倍数。对齐值是一个和内存对齐有关的值，合理的内存对齐可以提高内存读写的性能。一般对齐值是2^n，最大不会超过8(受内存对齐影响).获取对齐值还可以使用反射包的函数，也就是说：unsafe.Alignof(x)等价于reflect.TypeOf(x).Align()。对于任意类型的变量x，unsafe.Alignof(x)至少为1。对于struct结构体类型的变量x，计算x每一个字段f的unsafe.Alignof(x，f)，unsafe.Alignof(x)等于其中的最大值。对于array数组类型的变量x，unsafe.Alignof(x)等于构成数组的元素类型的对齐倍数。没有任何字段的空struct{ }和没有任何元素的array占据的内存空间大小为0，不同大小为0的变量可能指向同一块地址。

       细心的朋友会发发现这三个方法返回的都是uintptr类型，这个目的就是可以和unsafe.poniter类型相互转换，因为*T是不能计算偏移量的，也不能进行计算，但是uintptr是可以的，所以可以使用uintptr类型进行计算，这样就可以可以访问特定的内存了，达到对不同的内存读写的目的。三个方法的入参都是ArbitraryType类型，代表着任意类型的意思，同时还提供了一个Pointer指针类型，即像void *一样的通用型指针。

type ArbitraryType inttype Pointer *ArbitraryType// uintptr 是一个整数类型，它足够大，可以存储type uintptr uintptr

       上面说了这么多，订阅系统位置源码可能会有点懵，在这里对三种指针类型做一个总结：

       *T：普通类型指针类型，用于传递对象地址，不能进行指针运算。

       unsafe.poniter：通用指针类型，用于转换不同类型的指针，不能进行指针运算，不能读取内存存储的值(需转换到某一类型的普通指针)

       uintptr：用于指针运算，GC不把uintptr当指针，uintptr无法持有对象。uintptr类型的目标会被回收。

       三者关系就是：unsafe.Pointer是桥梁，可以让任意类型的指针实现相互转换，也可以将任意类型的指针转换为uintptr进行指针运算，也就说uintptr是用来与unsafe.Pointer打配合，用于指针运算。画个图表示一下：

       基本原理就说到这里啦，接下来我们一起来看看如何使用~

unsafe.Pointer基本使用

       我们在上一篇分析atomic.Value源码时，看到atomic/value.go中定义了一个ifaceWords结构，其中typ和data字段类型就是unsafe.Poniter，这里使用unsafe.Poniter类型的原因是传入的值就是interface{ }类型，使用unsafe.Pointer强转成ifaceWords类型，这样可以把类型和值都保存了下来，方便后面的写入类型检查。截取部分代码如下：

// ifaceWords is interface{ } internal representation.type ifaceWords struct { typunsafe.Pointer data unsafe.Pointer}// Load returns the value set by the most recent Store.// It returns nil if there has been no call to Store for this Value.func (v *Value) Load() (x interface{ }) { vp := (*ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))for { typ := LoadPointer(&vp.typ) // 读取已经存在值的类型/**..... 中间省略**/// First store completed. Check type and overwrite data.if typ != xp.typ { //当前类型与要存入的类型做对比 panic("sync/atomic: store of inconsistently typed value into Value")}}

       上面就是源码中使用unsafe.Pointer的一个例子，有一天当你准备读源码时，unsafe.pointer的使用到处可见。好啦，接下来我们写一个简单的例子，看看unsafe.Pointer是如何使用的。

func main(){ number := 5 pointer := &number fmt.Printf("number:addr:%p, value:%d\n",pointer,*pointer) floatNumber := (*float)(unsafe.Pointer(pointer)) *floatNumber = *floatNumber + 3 fmt.Printf("float:addr:%p, value:%f\n",floatNumber,*floatNumber)}

       运行结果：

number:addr:0xc, value:5float:addr:0xc, value:3.

       由运行可知使用unsafe.Pointer强制类型转换后指针指向的地址是没有改变，只是类型发生了改变。这个例子本身没什么意义，正常项目中也不会这样使用。

       总结一下基本使用：先把*T类型转换成unsafe.Pointer类型，然后在进行强制转换转成你需要的指针类型即可。

Sizeof、Alignof、Offsetof三个函数的基本使用

       先看一个例子：

type User struct { Name string Age uint Gender bool // 男:true 女：false 就是举个例子别吐槽我这么用。。。。}func func_example(){ // sizeof fmt.Println(unsafe.Sizeof(true)) fmt.Println(unsafe.Sizeof(int8(0))) fmt.Println(unsafe.Sizeof(int())) fmt.Println(unsafe.Sizeof(int())) fmt.Println(unsafe.Sizeof(int())) fmt.Println(unsafe.Sizeof("asong")) fmt.Println(unsafe.Sizeof([]int{ 1,3,4})) // Offsetof user := User{ Name: "Asong", Age: ,Gender: true} userNamePointer := unsafe.Pointer(&user) nNamePointer := (*string)(unsafe.Pointer(userNamePointer)) *nNamePointer = "Golang梦工厂" nAgePointer := (*uint)(unsafe.Pointer(uintptr(userNamePointer) + unsafe.Offsetof(user.Age))) *nAgePointer = nGender := (*bool)(unsafe.Pointer(uintptr(userNamePointer)+unsafe.Offsetof(user.Gender))) *nGender = false fmt.Printf("u.Name: %s, u.Age: %d,u.Gender: %v\n", user.Name, user.Age,user.Gender) // Alignof var b bool var i8 int8 var i int var i int var f float var s string var m map[string]string var p *int fmt.Println(unsafe.Alignof(b)) fmt.Println(unsafe.Alignof(i8)) fmt.Println(unsafe.Alignof(i)) fmt.Println(unsafe.Alignof(i)) fmt.Println(unsafe.Alignof(f)) fmt.Println(unsafe.Alignof(s)) fmt.Println(unsafe.Alignof(m)) fmt.Println(unsafe.Alignof(p))}

       为了省事，把三个函数的使用示例放到了一起，首先看sizeof方法，我们可以知道各个类型所占字节大小，这里重点说一下int类型，Go语言中的int类型的具体大小是跟机器的 CPU位数相关的。如果 CPU 是 位的，那么int就占4字节，如果 CPU是位的，那么 int 就占8 字节，这里我的电脑是位的，所以结果就是8字节。

       然后我们在看Offsetof函数，我想要修改结构体中成员变量，第一个成员变量是不需要进行偏移量计算的，直接取出指针后转换为unsafe.pointer，在强制给他转换成字符串类型的指针值即可。如果要修改其他成员变量，需要进行偏移量计算，才可以对其内存地址修改，所以Offsetof方法就可返回成员变量在结构体中的偏移量，也就是返回结构体初始位置到成员变量之间的字节数。看代码时大家应该要住uintptr的使用，不可以用一个临时变量存储uintptr类型，前面我们提到过用于指针运算，GC不把uintptr当指针，uintptr无法持有对象。uintptr类型的目标会被回收，所以你不知道他什么时候会被GC掉，那样接下来的内存操作会发生什么样的错误，咱也不知道。比如这样一个例子：

// 切记不要这样使用p1 := uintptr(userNamePointer)nAgePointer := (*uint)(unsafe.Pointer(p1 + unsafe.Offsetof(user.Age)))

       最后看一下Alignof函数，主要是获取变量的对齐值，除了int、uintptr这些依赖CPU位数的类型，基本类型的对齐值都是固定的，结构体中对齐值取他的成员对齐值的最大值，结构体的对齐涉及到内存对齐，我们在下面详细介绍。商城前后端源码

经典应用：string与[]byte的相互转换

       实现string与byte的转换，正常情况下，我们可能会写出这样的标准转换：

// string to []bytestr1 := "Golang梦工厂"by := []byte(s1)// []byte to stringstr2 := string(by)

       使用这种方式进行转换都会涉及底层数值的拷贝，所以想要实现零拷贝，我们可以使用unsafe.Pointer来实现，通过强转换直接完成指针的指向，从而使string和[]byte指向同一个底层数据。在reflect包中有·string和slice对应的结构体，他们的分别是：

type StringHeader struct { Data uintptr Lenint}type SliceHeader struct { Data uintptr Lenint Capint}

       StringHeader代表的是string运行时的表现形式(SliceHeader同理)，通过对比string和slice运行时的表达可以看出，他们只有一个Cap字段不同，所以他们的内存布局是对齐的，所以可以通过unsafe.Pointer进行转换，因为可以写出如下代码：

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr0

       上面的代码我们通过重新构造slice header和string header完成了类型转换，其实[]byte转换成string可以省略掉自己构造StringHeader的方式，直接使用强转就可以，因为string的底层也是[]byte，强转会自动构造，省略后的代码如下：

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr1

       虽然这种方式更高效率，但是不推荐大家使用，前面也提高到了，这要是不安全的，使用当不当会出现极大的隐患，一些严重的情况recover也不能捕获。

内存对齐

       现在计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但是实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就对齐。

       对齐的作用和原因：CPU访问内存时，并不是逐个字节访问，而是以字长（word size)单位访问。比如位的CPU，字长为4字节，那么CPU访问内存的单位也是4字节。这样设计可以减少CPU访问内存的次数，加大CPU访问内存的吞吐量。假设我们需要读取8个字节的数据，一次读取4个字节那么就只需读取2次就可以。内存对齐对实现变量的原子性操作也是有好处的，每次内存访问都是原子的，如果变量的大小不超过字长，那么内存对齐后，对该变量的访问就是原子的，这个特性在并发场景下至关重要。

       我们来看这样一个例子：

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr2

       从结果可以看出，字段放置不同的顺序，占用内存也不一样，这就是因为内存对齐影响了struct的大小，所以有时候合理的字段可以减少内存的开销。下面我们就一起来分析一下内存对齐，首先要明白什么是内存对齐的规则，C语言的对齐规则与Go语言一样，所以C语言的对齐规则对Go同样适用：

       对于结构的各个成员，第一个成员位于偏移为0的位置，结构体第一个成员的偏移量（offset）为0，以后每个成员相对于结构体首地址的 offset 都是该成员大小与有效对齐值中较小那个的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节。

       除了结构成员需要对齐，结构本身也需要对齐，结构的长度必须是编译器默认的对齐长度和成员中最长类型中最小的数据大小的倍数对齐。

       好啦，知道规则了，我们现在来分析一下上面的例子，根据我的mac使用的位CPU,对齐参数是8来分析，int、[]int、string、bool对齐值分别是4、8、8、1，占用内存大小分别是4、、、1，我们先根据第一条对齐规则分析User1：

       第一个字段类型是int，对齐值是4，大小为4，所以放在内存布局中的小程序 导航源码第一位.

       第二个字段类型是[]int，对齐值是8，大小为，所以他的内存偏移值必须是8的倍数，所以在当前user1中，就不能从第4位开始了，必须从第5位开始，也就偏移量为8。第4,5,6,7位由编译器进行填充，一般为0值，也称之为空洞。第9位到第位为第二个字段B.

       第三个字段类型是string，对齐值是8，大小为，所以他的内存偏移值必须是8的倍数，因为user1前两个字段就已经排到了第位，所以下一位的偏移量正好是，正好是字段C的对齐值的倍数，不用填充，可以直接排列第三个字段，也就是从第位到位第三个字段C.

       第三个字段类型是bool，对齐值是1，大小为1，所以他的内存偏移值必须是1的倍数，因为user1前两个字段就已经排到了第位，所以下一位的偏移量正好是。正好是字段D的对齐值的倍数，不用填充，可以直接排列到第四个字段，也就是从到第位是第三个字段D.

       好了现在第一条内存对齐规则后，内存长度已经为字节，我们开始使用内存的第2条规则进行对齐。根据第二条规则，默认对齐值是8，字段中最大类型程度是，取最小的那一个，所以求出结构体的对齐值是8，我们目前的内存长度是，不是8的倍数，所以需要补齐，所以最终的结果就是，补了7位。

       说了这么多，画个图看一下吧：

       现在你们应该懂了吧，按照这个思路再去分析其他两个struct吧，这里就不再分析了。

       对于内存对齐这里还有一最后需要注意的知识点，空struct不占用任何存储空间，空 struct{ } 大小为 0，作为其他 struct 的字段时，一般不需要内存对齐。但是有一种情况除外：即当 struct{ } 作为结构体最后一个字段时，需要内存对齐。因为如果有指针指向该字段, 返回的地址将在结构体之外，如果此指针一直存活不释放对应的内存，就会有内存泄露的问题（该内存不因结构体释放而释放）。来看一个例子：

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr3

       简单来说，对于任何占用0大小空间的类型，像struct { }或者[0]byte这些，如果该类型出现在结构体末尾，那么我们就假设它占用1个字节的大小。因此对于test1结构体，他看起来就是这样：`

func Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr4

       因此在内存对齐时，最后结构体占用的字节就是8了。

       重点要注意的问题：不要在结构体定义的最后添加零大小的类型

总结

       好啦，终于又到文章的末尾了，我们来简单的总结一下，unsafe 包绕过了 Go 的类型系统，达到直接操作内存的目的，使用它有一定的风险性。但是在某些场景下，使用 unsafe 包提供的函数会提升代码的效率，Go 源码中也是大量使用 unsafe 包。

       unsafe 包定义了 Pointer 和三个函数：

type ArbitraryType inttype Pointer *ArbitraryTypefunc Sizeof(x ArbitraryType) uintptrfunc Offsetof(x ArbitraryType) uintptrfunc Alignof(x ArbitraryType) uintptr

       uintptr 可以和 unsafe.Pointer 进行相互转换，uintptr 可以进行数学运算。这样，通过 uintptr 和 unsafe.Pointer 的结合就解决了 Go 指针不能进行数学运算的限制。通过 unsafe 相关函数，可以获取结构体私有成员的地址，进而对其做进一步的读写操作，突破 Go 的类型安全限制。

       最后我们又学习了内存对齐的农村源码的包知识，这样设计可以减少CPU访问内存的次数，加大CPU访问内存的吞吐量，所以结构体中字段合理的排序可以更节省内存，注意：不要在结构体定义的最后添加零大小的类型。

原文：/post/

       好啦，这篇文章就到这里啦，素质三连（分享、点赞、在看）都是笔者持续创作更多优质内容的动力！

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golang源码系列---手把手带你看list实现

       本文提供Golang源码中双向链表实现的详细解析。

       双向链表结构包含头节点对象root和链表长度，无需遍历获取长度，链表节点额外设指针指向链表，方便信息获取。

       创建双向链表使用`list.New`函数，初始化链表。

       `Init`方法可初始化或清空链表，链表结构内含占位头结点。

       `Len`方法返回链表长度，由结构体字段存储，无需遍历。

       `Front`与`Back`分别获取头结点和尾结点。

       `InsertBefore`与`InsertAfter`方法在指定节点前后插入新节点，底层调用`insertValue`实现。

       `PushFront`与`PushBack`方法分别在链表头部和尾部插入新节点。

       `MoveToBack`与`MoveToFront`内部调用`move`方法，将节点移动至特定位置。

       `MoveBefore`与`MoveAfter`将节点移动至指定节点前后。

       `PushBackList`与`PushFrontList`方法分别在链表尾部或头部插入其他链表节点。

       例如，原始链表A1 - A2 - A3与链表B1 - B2 - B3，`PushFrontList`结果为B1 - B2 - B3 - A1 - A2 - A3，`PushBackList`结果为A1 - A2 - A3 - B1 - B2 - B3。

golang源码系列---手把手带你看heap实现

       heap包定义实现堆所需结构与操作方法，包含Interface接口，允许实现堆功能。Push和Pop方法分别用于添加元素与移除堆顶元素。

       构建堆时需实现sort.Interface接口。Heap包内部仅包含两个非导出函数，作为堆导出方法的基础。

       down函数将堆顶元素下沉，保持堆结构。up函数则将当前节点上浮，确保堆的性质。

       Init函数初始化堆结构。Push与Pop方法用于添加与移除元素，底层依赖up和down函数。

       Remove方法移除指定位置元素，类似Pop，通过上浮下沉操作恢复堆结构。

       Fix函数在节点值变化后，用于修复堆结构。

       使用案例：以学生信息为例，根据年龄排序，并按升序输出。

       总结：heap包提供实现堆所需的接口与方法，通过非导出函数与导出方法的配合，完成堆的操作与构建。实例化堆后，可根据具体需求使用Push、Pop、Remove与Fix方法，实现元素的添加、删除与结构修复。

图解Go里面的WaitGroup了解编程语言核心实现源码

       sync.WaitGroup核心实现逻辑简单，主要用于等待一组goroutine退出。它通过Add方法指定等待的goroutine数量，Done方法递减计数。计数为0时，等待结束。sync.WaitGroup内部使用了一个state1数组，其中只有一个元素，类型为[3]uint。这是为了内存对齐，确保数据按照4字节对齐，从而在位和位平台间兼容。

       内部元素采用uint类型进行计数，长度为8字节。这是为了防止在位平台上对字节的uint操作可能不是原子的情况。使用uint保证了原子操作的执行和性能。在CPU缓存线（cache line）的上下文中，8字节长度可能有助于确保对缓存线的操作是原子的，从而避免数据损坏。

       测试8字节指针的构造，验证了在经过编译器进行内存分配对齐后，如果元素指针的地址不能被8整除，则其地址+4可以被8整除。这展示了编译器层内存对齐的实现细节。

       sync.WaitGroup中的8字节uint采用分段计数的方式，高位记录需要Done的数量，低位记录正在等待结束的计数。

       源码的核心原理包括使用位uint进行计数，通过高位记录需要Done的数量和低位记录等待的数量。当发现count>0时，Wait的goroutine会排队等待。任务完成后，goroutine执行Done操作，直到count==0，完成并唤醒所有等待的goroutine。

       计数与信号量的实现通过根据当前指针的地址确定采用哪个分段进行计数和等待。添加等待计数和Done完成等待事件分别对应sync.WaitGroup的Add和Done方法。等待所有操作完成时，sync.WaitGroup确保所有任务完成。

       为了深入理解这些概念，可以参考相关文章和资源，如关于CPU缓存线大小和原子操作的讨论。此外，更多源码分析文章可关注特定的公告号或网站，如www.sreguide.com。本篇文章由ArtiPub自动发布平台发布。

golang map 源码解读（8问）

       map底层数据结构为hmap，包含以下几个关键部分：

       1. buckets - 指向桶数组的指针，存储键值对。

       2. count - 记录key的数量。

       3. B - 桶的数量的对数值，用于计算增量扩容。

       4. noverflow - 溢出桶的数量，用于等量扩容。

       5. hash0 - hash随机值，增加hash值的随机性，减少碰撞。

       6. oldbuckets - 扩容过程中的旧桶指针，判断桶是否在扩容中。

       7. nevacuate - 扩容进度值，小于此值的已经完成扩容。

       8. flags - 标记位，用于迭代或写操作时检测并发场景。

       每个桶数据结构bmap包含8个key和8个value，以及8个tophash值，用于第一次比对。

       overflow指向下一个桶，桶与桶形成链表存储key-value。

       结构示意图在此。

       map的初始化分为3种，具体调用的函数根据map的初始长度确定：

       1. makemap_small - 当长度不大于8时，只创建hmap，不初始化buckets。

       2. makemap - 当长度参数为int时，底层调用makemap。

       3. makemap - 初始化hash0，计算对数B，并初始化buckets。

       map查询底层调用mapaccess1或mapaccess2，前者无key是否存在的bool值，后者有。

       查询过程：计算key的hash值，与低B位取&确定桶位置，获取tophash值，比对tophash，相同则比对key，获得value，否则继续寻找，直至返回0值。

       map新增调用mapassign，步骤包括计算hash值，确定桶位置，比对tophash和key值，插入元素。

       map的扩容有两种情况：当count/B大于6.5时进行增量扩容，容量翻倍，渐进式完成，每次最多2个bucket；当count/B小于6.5且noverflow大于时进行等量扩容，容量不变，但分配新bucket数组。

       map删除元素通过mapdelete实现，查找key，计算hash，找到桶，遍历元素比对tophash和key，找到后置key,value为nil，修改tophash为1。

       map遍历是无序的，依赖mapiterinit和mapiternext，选择一个bucket和offset进行随机遍历。

       在迭代过程中，可以通过修改元素的key,value为nil，设置tophash为1来删除元素，不会影响遍历的顺序。

Go语言源码阅读分析（3）-- unsafe

       Go语言的unsafe包提供了一套打破类型安全限制的操作，但使用时需谨慎，因为它可能导致代码无法移植。包内主要包含unsafe.go文件和一些声明，实际实现和测试用例并未提供。关键内容如下：

       1. Pointer类型：可以转换为任何类型的指针，以及Uintptr类型，这种转换允许直接读写内存，风险极高，需谨慎使用。

        - 可以将任意类型转换为Pointer类型，但转换后不能长于原类型，且要求内存布局一致。例如，将float转换为uint的函数`Floatbits`。

        - Pointer可以转换为uintptr，但这种转换仅用于内存地址的打印，且不能直接从uintptr恢复为Pointer，除非是枚举类型。

       2. 偏移指针：用于访问结构体字段或数组元素，需确保指针不会超出原始对象的内存范围。

       3. syscall调用：在syscall包中，某些函数需要在同一条语句中进行指针到uintptr的转换，以确保指针指向的对象在调用时仍然有效。

       4. reflect包使用：reflect.Value.Pointer和UndafeAddr返回的都是uintptr，应在获取后立即转换为Pointer，避免对象被GC回收。

       5. 反射结构体转换：例如StringHeader和SliceHeader的Data字段，仅在指向活动切片或字符串时有效。

       总之，unsafe包的使用需遵循特定的规则和限制，不当使用可能导致程序不稳定或移植问题。接下来的计划是研究reflect包。

go源码分析——类型

       类型是Go语言中的核心概念，用于定义数据的结构和行为。类型可以分为基础类型和自定义类型，编译器会为每种类型生成对应的描述信息，这些信息构成了Go语言的类型系统。内置类型的数据结构在`runtime.type`文件中，而自定义类型的数据结构在`type.go`文件中，包括了类型名称、大小、对齐边界等属性。例如，切片的元素类型和map的键值类型都在其中有所体现。空接口`interface{ }`和非空接口`iface`是描述接口的底层结构体，分别用于表示不包含方法的接口和包含方法的接口。空接口的结构简单，包含类型和数据的位置信息，而非空接口的结构更复杂，包含接口的类型、实体类型和方法信息。接口的实现依赖于方法集的匹配，时间复杂度为O(m+n)。断言是判断一个类型是否实现了某个接口的机制，它依赖于接口的动态类型和类型元数据。类型转换和接口断言遵循类型兼容性原则，而反射提供了访问和操作类型元数据的能力，其核心是`reflect.Type`和`reflect.Value`两个结构体类型，分别用于获取类型信息和操作值。反射的关键在于明确接口的动态类型和类型实现了哪些方法，以及类型元数据与空接口和非空接口的数据结构之间的关系。

Golang源码剖析panic与recover，看不懂你打我好了

       哈喽，大家好，我是asong，今天与大家来聊一聊go语言中的"throw、try.....catch{ }"。如果你之前是一名java程序员，我相信你一定吐槽过go语言错误处理方式，但是这篇文章不是来讨论好坏的，我们本文的重点是带着大家看一看panic与recover是如何实现的。上一文我们讲解了defer是如何实现的，但是没有讲解与defer紧密相连的recover，想搞懂panic与recover的实现也没那么简单，就放到这一篇来讲解了。废话不多说，直接开整。

       Go 语言中panic 关键字主要用于主动抛出异常，类似 java 等语言中的 throw 关键字。panic 能够改变程序的控制流，调用 panic 后会立刻停止执行当前函数的剩余代码，并在当前 Goroutine 中递归执行调用方的 defer；

       Go 语言中recover 关键字主要用于捕获异常，让程序回到正常状态，类似 java 等语言中的 try ... catch 。recover 可以中止 panic 造成的程序崩溃。它是一个只能在 defer 中发挥作用的函数，在其他作用域中调用不会发挥作用；

       recover只能在defer中使用这个在标准库的注释中已经写明白了，我们可以看一下：

       这里有一个要注意的点就是recover必须要要在defer函数中使用，否则无法阻止panic。最好的验证方法是先写两个例子：

       运行我们会发现example2()方法的panic是没有被recover住的，导致整个程序直接crash了。这里大家肯定会有疑问，为什么直接写recover()就不能阻止panic了呢。我们在 详解defer实现机制(附上三道面试题，我不信你们都能做对)讲解了defer实现原理，一个重要的知识点**defer将语句放入到栈中时，也会将相关的值拷贝同时入栈。**所以defer recover()这种写法在放入defer栈中时就已经被执行过了，panic是发生在之后，所以根本无法阻止住panic。

       通过运行结果可以看出panic不会影响defer函数的使用，所以他是安全的。

       这里我开了两个协程，一个协程会发生panic，导致程序崩溃，但是只会执行自己所在Goroutine的延迟函数，所以正好验证了多个 Goroutine 之间没有太多的关联，一个 Goroutine 在 panic 时也不应该执行其他 Goroutine 的延迟函数。

       其实我们在实际项目开发中，经常会遇到panic问题， Go 的 runtime 代码中很多地方都调用了 panic 函数，对于不了解 Go 底层实现的新人来说，这无疑是挖了一堆深坑。我们在实际生产环境中总会出现panic，但是我们的程序仍能正常运行，这是因为我们的框架已经做了recover，他已经为我们兜住底，比如gin，我们看一看他是怎么做的。

       我们先来写个简单的代码，看看他的汇编调用：执行go tool compile -N -l -S main.go就可以看到对应的汇编码了，我们截取部分片段分析：

       上面重点部分就是画红线的三处，第一步调用runtime.deferprocStack创建defer对象，这一步大家可能会有疑惑，我上一文忘记讲个这个了，这里先简单概括一下，defer总共有三种模型，编译一个函数里只会有一种defer模式。在讲defer实现机制时，我们一起看过defer的结构，其中有一个字段就是_panic，是触发defer的作用，我们来看看的panic的结构：

       简单介绍一下上面的字段：

       上面的pc、sp、goexit我们单独讲一下，runtime包中有一个Goexit方法，Goext能够终止调用它的goroutine，其他的goroutine是不受影响的，goexit也会在终止goroutine之前运行所有延迟调用函数，Goexit不是一个panic，所以这些延迟函数中的任何recover调用都将返回nil。如果我们在主函数中调用了Goexit会终止该goroutine但不会返回func main。由于func main没有返回，因此程序将继续执行其他gorountine，直到所有其他goroutine退出，程序才会crash。

       下面就开始我们的重点吧～。

       在讲defer实现机制时，我们一起看过defer的结构，其中有一个字段就是_panic，是触发defer的作用，我们来看看的panic的结构：简单介绍一下上面的字段：上面的pc、sp、goexit我们单独讲一下，runtime包中有一个Goexit方法，Goext能够终止调用它的goroutine，其他的goroutine是不受影响的，goexit也会在终止goroutine之前运行所有延迟调用函数，Goexit不是一个panic，所以这些延迟函数中的任何recover调用都将返回nil。如果我们在主函数中调用了Goexit会终止该goroutine但不会返回func main。由于func main没有返回，因此程序将继续执行其他gorountine，直到所有其他goroutine退出，程序才会crash。写个简单的例子：运行上面的例子你就会发现，即使在主goroutine中调用了runtime.Goexit，其他goroutine是没有任何影响的。所以结构中的pc、sp、goexit三个字段都是为了修复runtime.Goexit，这三个字段就是为了保证该函数的一定会生效，因为如果在defer中发生panic，那么goexit函数就会被取消，所以才有了这三个字段做保护。看这个例子：

       英语好的可以看一看这个： github.com/golang/go/is...，这就是上面的一个例子，这里就不过多解释了，了解就好。

       接下来我们再来看一看gopanic方法。

       gopanic的代码有点长，我们一点一点来分析：

       根据不同的类型判断当前发生panic错误，这里没什么多说的，接着往下看。

       上面的代码都是截段，这些部分都是为了判断当前defer是否可以使用开发编码模式，具体怎么操作的就不展开了。

       在第三部分进行defer内联优化选择时会执行调用延迟函数(reflectcall就是这个作用)，也就是会调用runtime.gorecover把recoverd = true，具体这个函数的操作留在下面讲，因为runtime.gorecover函数并不包含恢复程序的逻辑，程序的恢复是在gopanic中执行的。先看一下代码：

       这段代码有点长，主要就是分为两部分：

       第一部分主要是这个判断if gp._panic != nil && gp._panic.goexit && gp._panic.aborted { ... }，正常recover是会绕过Goexit的，所以为了解决这个，添加了这个判断，这样就可以保证Goexit也会被recover住，这里是通过从runtime._panic中取出了程序计数器pc和栈指针sp并且调用runtime.recovery函数触发goroutine的调度，调度之前会准备好 sp、pc 以及函数的返回值。

       第二部分主要是做panic的recover，这也与上面的流程基本差不多，他是从runtime._defer中取出了程序计数器pc和栈指针sp并调用recovery函数触发Goroutine，跳转到recovery函数是通过runtime.call进行的，我们看一下其源码(src/runtime/asm_amd.s 行)：

       因为go语言中的runtime环境是有自己的堆栈和goroutine，recovery函数也是在runtime环境执行的，所以要调度到m->g0来执行recovery函数，我们在看一下recovery函数：

       在recovery 函数中，利用 g 中的两个状态码回溯栈指针 sp 并恢复程序计数器 pc 到调度器中，并调用 gogo 重新调度 g ， goroutine 继续执行，recovery在调度过程中会将函数的返回值设置为1。这个有什么作用呢？ 在deferproc函数中找到了答案：

       当延迟函数中recover了一个panic时，就会返回1，当 runtime.deferproc 函数的返回值是 1 时，编译器生成的代码会直接跳转到调用方函数返回之前并执行 runtime.deferreturn，跳转到runtime.deferturn函数之后，程序就已经从panic恢复了正常的逻辑。

       在这里runtime.fatalpanic实现了无法被恢复的程序崩溃，它在中止程序之前会通过 runtime.printpanics 打印出全部的 panic 消息以及调用时传入的参数。

       这就是这个逻辑流程，累死我了。。。。

       结尾给大家发一个小福利，哈哈，这个福利就是如果避免出现panic，要注意这些：这几个是比较典型的，还有很多会发生panic的地方，交给你们自行学习吧～。

       好啦，这篇文章就到这里啦，素质三连（分享、点赞、在看）都是笔者持续创作更多优质内容的动力！

Go的执行原理以及Go的命令

       Go的源码文件主要分为三类：命令源码文件、库源码文件和测试源码文件。

       命令源码文件是Go程序的入口，被声明为main包，包含main函数。文件被安装后，会根据GOPATH设置存放于当前工作区的bin目录或GOBIN设置的目录。这些文件可以单独运行，使用go run命令直接执行，或通过go build或go install生成可执行文件。命令源码文件不应与其他文件混合在同一个代码包中。

       库源码文件不具备命令源码文件的特征，是普通源码文件。文件被安装后，对应的归档文件(.a文件)会被存放在当前工作区的pkg目录下的平台相关目录。库源码文件不能通过go build或go install编译和安装。

       测试源码文件以_test.go为后缀，并包含Test或Benchmark函数。Test函数接受*testing.T参数，用于功能测试；Benchmark函数接受*testing.B参数，用于性能测试。

       命令方面，Go的最新版本1.提供了个基本命令，如build、get、install、run等。build命令用于编译代码包及其依赖；get命令用于下载远程代码仓库中的代码包；install命令用于编译并安装代码包；run命令用于运行命令源码文件。build和install命令会在指定目录生成可执行文件；run命令只能运行命令源码文件。install命令还负责将编译结果移动到bin目录或GOBIN目录。get命令会将代码包下载到GOPATH中的src目录。clean命令用于清除已编译生成的文件。

       fmt命令用来格式化代码文件，通常与gofmt命令结合使用，格式化后的结果会覆盖源代码文件。test命令自动读取_test.go文件，生成并运行测试用的可执行文件。doc命令提供强大的文档功能，可以查看相应package的文档，甚至创建本地版本的golang.org文档。fix命令用于修复老版本代码到新版本，version命令查看当前Go版本，env命令查看Go环境变量，list命令列出当前安装的所有package。

       综上所述，Go的源码文件分类清晰，命令提供了全面的编译、下载、安装、测试和文档支持，满足了开发者的需求。