【问题标题】:go slice address in memory去内存中的切片地址
【发布时间】:2018-05-07 22:50:57
【问题描述】:

我在 64 位操作系统上运行了以下代码,得到的结果是每个 slice 的地址之间的差异为 32Byte(0xc42008a060 - 0xc42008a0400xc42008a040 - 0xc42008a020)。我猜应该是 24Byte,因为 slice 的大小是 24B,align 是 8。就像 int64 的例子一样。

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)
func main() {
    var sl1 []int
    var sl2 []int
    var sl3 []int
    fmt.Printf("slice:\n")
    fmt.Printf("sl1 addr %p, align %d, size %d\n", &sl1, unsafe.Alignof(sl1), unsafe.Sizeof(sl1))
    fmt.Printf("sl1 addr %p, align %d, size %d\n", &sl2, unsafe.Alignof(sl2), unsafe.Sizeof(sl2))
    fmt.Printf("sl1 addr %p, align %d, size %d\n", &sl3, unsafe.Alignof(sl3), unsafe.Sizeof(sl3))

    var i1 int
    var i2 int
    var i3 int
    fmt.Printf("int:\n")
    fmt.Printf("i1 addr %p, align %d, size %d\n", &i1, unsafe.Alignof(i1), unsafe.Sizeof(i1))
    fmt.Printf("i2 addr %p, align %d, size %d\n", &i2, unsafe.Alignof(i2), unsafe.Sizeof(i2))
    fmt.Printf("i3 addr %p, align %d, size %d\n", &i3, unsafe.Alignof(i3), unsafe.Sizeof(i3))
}

输出:

slice:
slice:
sl1 addr 0xc42008a020, align 8, size 24
sl1 addr 0xc42008a040, align 8, size 24
sl1 addr 0xc42008a060, align 8, size 24
int:
i1 addr 0xc42007c020, align 8, size 8
i2 addr 0xc42007c028, align 8, size 8
i3 addr 0xc42007c030, align 8, size 8

一开始我猜可能有别的东西占用了额外的8B,然后我重新运行了很多次,我修改了一些代码时地址改变了,但我总是发现差异是32B或更大。我只对 slice 和 struct padding 了解一点,对此很困惑。谁能帮我。非常感谢

-------更新另一个测试-----

我通过点打印值就像

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func main() {

    arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    s1 := arr[0:1]
    s2 := arr[0:2]

    fmt.Printf("arr addr %p\n", &arr)
    fmt.Printf("s1 addr %p, align %d, size %d\n", &s1, unsafe.Alignof(s1), unsafe.Sizeof(s1))
    fmt.Printf("s2 addr %p, align %d, size %d\n", &s2, unsafe.Alignof(s2), unsafe.Sizeof(s2))

    //var spInt *int64 = (*int64)(unsafe.Pointer(sp))
    fmt.Printf("\ns1:\n")
    sp := &s1
    fmt.Printf("address: %v\n",     unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp))))
    fmt.Println(fmt.Sprintf("+ 0(arr): 0x%x", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp))))))
    fmt.Printf("+ 8(len): %d\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(8))))
    fmt.Printf("+16(cap): %d\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(16))))
    fmt.Printf("+24(unknow): %d\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(24))))

    fmt.Printf("\ns2:\n")
    sp = &s2
    fmt.Printf("address: %v\n", unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp))))
    fmt.Println(fmt.Sprintf("+ 0(arr): 0x%x", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp))))))
    fmt.Printf("+ 8(len): %d\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(8))))
    fmt.Printf("+16(cap): %d\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(16))))
    fmt.Printf("+24(unknow): %d\n\n", *(*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(sp)) + uintptr(24))))
}

我得到了结果:

arr addr 0xc420018150
s1 addr 0xc42000a060, align 8, size 24
s2 addr 0xc42000a080, align 8, size 24

s1:
address: 0xc42000a060
+ 0(arr): 0xc420018150
+ 8(len): 1
+16(cap): 5
+24(unknow): 0

s2:
address: 0xc42000a080
+ 0(arr): 0xc420018150
+ 8(len): 2
+16(cap): 5
+24(unknow): 0

第一个8B是数据数组的地址,第二个是slice的长度,第三个是slice的容量。但是最后8B好像是空的。最后的8B是做什么用的?填充?

【问题讨论】:

  • 为什么你认为它应该是 24 字节?您的假设是 a) 错误的 b) 语言规范不合理。

标签: go slice padding


【解决方案1】:

您可以通过项目tyranron/golang-sizeof.tips 及其在线页面golang-sizeof.tips 验证您的假设

Example

大小符合预期。
但是atomic package does mention

变量或分配的结构、数组或切片中的第一个字可以依赖于 64 位对齐。

this thread:

引用是“全局变量或分配的第一个单词 可以依赖 struct 或 slice 进行 64 位对齐。"
那里的关键词是“allocated”,而不是“struct or slice”。

结构或切片中通过 new 或复合文字分配的第一个字将是 64 位对齐的。
切片或数组中的结构不是自己分配的,除了unsafe.AlignOf 之外,不保证任何特定的对齐方式。

【讨论】:

  • golang-sizeof.tips/… slice 的大小为 24B,似乎没有填充。我尝试打印最后的 8B 并像问题的更新一样变空。那么最后的 8B 是做什么用的呢?
  • @user2256235 在同一个结构中可能没有对齐(尽管github.com/golang/go/issues/19057 提倡更明显的对齐),但在头部分配的两个变量之间可能仍然存在对齐。
  • 有没有关于变量间对齐的介绍?我只是在谷歌上搜索,但没有找到一些相关的东西。
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