• linkedu视频
  • 平面设计
  • 电脑入门
  • 操作系统
  • 办公应用
  • 电脑硬件
  • 动画设计
  • 3D设计
  • 网页设计
  • CAD设计
  • 影音处理
  • 数据库
  • 程序设计
  • 认证考试
  • 信息管理
  • 信息安全
菜单
linkedu.com
  • 网页制作
  • 数据库
  • 程序设计
  • 操作系统
  • CMS教程
  • 游戏攻略
  • 脚本语言
  • 平面设计
  • 软件教程
  • 网络安全
  • 电脑知识
  • 服务器
  • 视频教程
  • vbs
  • DOS/BAT
  • hta/htc
  • python
  • perl
  • VBA
  • ColdFusion
  • ruby
  • PowerShell
  • Lua
  • Golang
  • linux shell
您的位置:首页 > 脚本语言 >Golang > Go语言中的内存布局详解

Go语言中的内存布局详解

作者:daisy 字体:[增加 减小] 来源:互联网

daisy 通过本文主要向大家介绍了go语言,go语言环境搭建,go语言程序设计,let it go 25种语言,go语言教程等相关知识,希望对您有所帮助,也希望大家支持linkedu.com www.linkedu.com

一、go语言内存布局

想象一下,你有一个如下的结构体。

type MyData struct {
        aByte   byte
        aShort  int16
        anInt32 int32
        aSlice  []byte
}
</div>

那么这个结构体究竟是什么呢? 从根本上说,它描述了如何在内存中布局数据。 这是什么意思?编译器又是如何展现出来呢? 我们来看一下。 首先让我们使用反射来检查结构中的字段。

二、反射之上

下面是一些使用反射来找出字段大小及其偏移量(它们相对于结构的开始位于内存中的位置)的代码。 反射可以告诉我们编译器是怎么看待类型(包括结构)的。

// First ask Go to give us some information about the MyData type
typ := reflect.TypeOf(MyData{})
fmt.Printf("Struct is %d bytes long\n", typ.Size())
// We can run through the fields in the structure in order
n := typ.NumField()
for i := 0; i < n; i++ {
        field := typ.Field(i)
        fmt.Printf("%s at offset %v, size=%d, align=%d\n",
            field.Name, field.Offset, field.Type.Size(),
            field.Type.Align())
 }
</div>

除了每个字段的偏移和大小,我还打印了每个字段的对齐方式,我稍后会解释。结果如下:

Struct is 32 bytes long
aByte at offset 0, size=1, align=1
aShort at offset 2, size=2, align=2
anInt32 at offset 4, size=4, align=4
aSlice at offset 8, size=24, align=8
</div>

aByte是我们结构体中的第一个字段,偏移量为0.它使用1字节的内存。

aShort是第二个字段。它使用2字节的内存。奇怪的是偏移量是2。这是为什么呢?答案是对齐, CPU更好地访问位于2字节(“2字节边界”)的倍数的地址处的2个字节,并访问位于4字节边界上的4个字节,直到CPU的自然整数大小,在现代CPU上是8字节(64位)。

在一些较旧的RISC CPU访问错误对齐的数字引起一个故障:在一些UNIX系统上,这将是一个SIGBUS,它会停止你的程序(或内核)。一些系统能够处理这些错误并修复错误:您的代码将运行,但会缓慢的运行,因为额外的代码将由操作系统运行以修复错误。我相信英特尔和ARM的CPU也只是处理芯片上的任何不对齐:也许我们将在以后的文章中测试这一点,以及任何性能的影响。

无论如何,对齐是Go编译器跳过一个字节放置字段aShort以便它位于2字节边界的原因。因为这样,我们可以将另一个字段放进结构体中,而不使它占用更大内存。这里是我们的结构的新版本,在aByte之后立即有一个新字段anotherByte。

type MyData struct {
       aByte       byte
       anotherByte byte
       aShort      int16
       anInt32     int32
       aSlice      []byte
}
</div>

我们再次运行反射代码,可以看到anotherByte正好在aByte和aShort之间的空闲空间。 它坐落在偏移1,aShort仍然在偏移2.现在可能是时候注意我之前提到的那个神秘对齐字段。 它告诉我们和Go编译器,这个字段需要如何对齐。

Struct is 32 bytes long
aByte at offset 0, size=1, align=1
anotherByte at offset 1, size=1, align=1
aShort at offset 2, size=2, align=2
anInt32 at offset 4, size=4, align=4
aSlice at offset 8, size=24, align=8
</div>

三、看看内存

然而我们的结构体在内存中到底是什么样子? 让我们看看我们能不能找到答案。 首先让我们构建一个MyData实例,并填充一些值。我选择了应该容易在内存中找到的值。

data := MyData{
        aByte:   0x1,
        aShort:  0x0203,
        anInt32: 0x04050607,
        aSlice:  []byte{
                0x08, 0x09, 0x0a,
        },
 }
</div>

现在一些代码访问组成这个结构的字节。 我们想要获取这个结构的实例,在内存中找到它的地址,并打印出该内存中的字节。

我们使用unsafe包来帮助我们这样做。 这让我们绕过Go类型系统将指向我们的结构的指针转换为32字节数组,这个数组就是组成我们的结构体的内存数据。

dataBytes := (*[32]byte)(unsafe.Pointer(&data))
fmt.Printf("Bytes are %#v\n", dataBytes)
</div>

我们运行以上代码。 这是结果,第一个字段,aByte,从我们的结构中以粗体显示。 这是希望你期望的,单字节aByte = 0x01在偏移0。

Bytes are &[32]uint8{**0x1**, 0x0, 0x3, 0x2, 0x7, 0x6, 0x5, 0x4, 0x5a, 0x5, 0x1, 0x20, 0xc4, 0x0, 0x0, 0x0, 0x3, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x3, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}
</div>

接下来我们来看看AShort。 这是在偏移量2的位置并且长度为2.如果你记得,aShort = 0x0203,但数据显示的字节是倒序。 这是因为大多数现代CPU都是Little-Endian:该值的最低位字节首先出现在内存中。

Bytes are &[32]uint8{0x1, 0x0, **0x3, 0x2**, 0x7, 0x6, 0x5, 0x4, 0x5a, 0x5, 0x1, 0x20, 0xc4, 0x0, 0x0, 0x0, 0x3, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x3, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}
</div>

同样的事情发生在Int32 = 0x04050607。 最低位字节首先出现在内存中。


您可能想查找下面的文章:

  • 利用Go语言搭建WebSocket服务端方法示例
  • Go语言字典(map)用法实例分析【创建,填充,遍历,查找,修改,删除】
  • Go语言中更优雅的错误处理
  • Go语言实现的排列组合问题实例(n个数中取m个)
  • Go语言Cookie用法分析
  • GO语言运行环境下载、安装、配置图文教程
  • go语言文件正则表达式搜索功能示例
  • Go语言正则表达式用法实例小结【查找、匹配、替换等】
  • Go语言正则表达式示例
  • Go语言中三种不同md5计算方式的性能比较

相关文章

  • golang实现sql结果集以json格式输出的方法
  • Go语言算法之寻找数组第二大元素的方法
  • Golang学习笔记(六):struct
  • CentOS 32 bit安装golang 1.7的步骤详解
  • go语言实现AES加密的方法
  • Go语言中io.Reader和io.Writer的详解与实现
  • GO语言常用的文件读取方式
  • Go中map数据类型3点小知识
  • Go语言共享内存读写实例分析
  • go语言文件正则表达式搜索功能示例

文章分类

  • vbs
  • DOS/BAT
  • hta/htc
  • python
  • perl
  • VBA
  • ColdFusion
  • ruby
  • PowerShell
  • Lua
  • Golang
  • linux shell

最近更新的内容

    • Golang学习笔记(四):array、slice、map
    • GO语言延迟函数defer用法分析
    • 在Mac中搭建go语言开发环境的操作步骤
    • Go语言实现AzDG可逆加密算法实例
    • golang的HTTP基本认证机制实例详解
    • 在Golang中使用C语言代码实例
    • Go语言导出内容到Excel的方法
    • Go语言中转换JSON数据简单例子
    • go语言实现AES加密的方法
    • go语言实现将重要数据写入图片中

关于我们 - 联系我们 - 免责声明 - 网站地图

©2020-2025 All Rights Reserved. linkedu.com 版权所有