string - 使用 reflect.StringHeader 将字节转换为字符串仍然分配新内存？

Question

我有这个小代码片段来测试两种将字节 slice 转换为字符串对象的方法，一个分配新字符串对象的函数，另一个使用不安全指针算法构造字符串 *，它不分配新内存:

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

func byteToString(b []byte) string {
    return string(b)
}

func byteToStringNoAlloc(b []byte) string {
    if len(b) == 0 {
        return ""
    }
    sh := reflect.StringHeader{uintptr(unsafe.Pointer(&b[0])), len(b)}
    return *(*string)(unsafe.Pointer(&sh))
}

func main() {
    b := []byte("hello")
    fmt.Printf("1st element of slice: %v\n", &b[0])

    str := byteToString(b)
    sh := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str))
    fmt.Printf("New alloc: %v\n", sh)

    toStr := byteToStringNoAlloc(b)
    shNoAlloc := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&toStr))
    fmt.Printf("No alloc: %v\n", shNoAlloc) // why different from &b[0]
}

我在 go 1.13 下运行这个程序:

1st element of slice: 0xc000076068
New alloc: &{824634204304 5}
No alloc: &{824634204264 5}

我预计“slice 的第一个元素”应该打印出与“No alloc”相同的地址，但实际上它们非常不同。我哪里做错了？

Answer 1

首先，类型转换调用的是内部函数，在本例中是 slicebytetostring。
https://golang.org/src/runtime/string.go?h=slicebytetostring#L75

它将 slice 的内容复制到新分配的内存中。

在第二种情况下，您正在创建 slice 的新 header 并将其转换为字符串 header ，即 slice 内容的新非官方持有者。
这样做的问题是垃圾收集器不处理这种情况，并且生成的字符串标题将被标记为与保存实际内容的实际 slice 没有关系的单个结构，因此，您生成的字符串将仅有效而实际的内容持有者还活着(不要计算这个字符串标题本身)。
因此，一旦垃圾收集器清除了实际内容，您的字符串仍将指向相同的地址但已释放内存，如果您触摸它，您将收到 panic 错误或未定义的行为。

顺便说一句，不需要使用反射包及其头文件，因为直接转换已经创建了新的头文件:

*(*string)(unsafe.Pointer(&byte_slice))