正确理解Golang string 及底层结构

1.Go语言string最底层是byte数组

具体由一个结构体包装而成，其中包括了指向字节数组的指针和字节数组的长度

type StringHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
}

底层如何将string转换为[]byte

func str2bytes(s string) []byte {
    p := make([]byte, len(s))
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        c := s[i]
        p[i] = c
    }
    return p
}

如何将string不通过拷贝的方式转为byte数组？

func main() {
     a :="test"
     ssh := *(*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&a))
     b := *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&ssh))  
     fmt.Printf("%v",b)
}

unsafe.Pointer(&a)方法可以得到变量a的地址。

(*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&a)) 可以把字符串a转成底层结构的形式。

(*[]byte)(unsafe.Pointer(&ssh)) 可以把ssh底层结构体转成byte的切片的指针。

再通过 *转为指针指向的实际内容。

 

底层将[]byte转换为string

func bytes2str(s []byte) (p string) {
    data := make([]byte, len(s))
    for i, c := range s {
        data[i] = c
    }

    hdr := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&p))#unsafe.Pointer()获取地址的函数
    hdr.Data = uintptr(unsafe.Pointer(&data[0]))
    hdr.Len = len(s)
    return p
}

在结构体中存储的值在内存中是连续的，顺便了解下unsafe.Pointer这个函数吧

type Num struct {
    i string
    j int64
    k string
}
func main() {
    n := Num{i: "EDDYCJY", j: 1, k: "dddd"}
    nPointer := unsafe.Pointer(&n)

    niPointer := (*string)(nPointer)
    *niPointer = "haha"
    // 这里反向加是因为内存是栈的原因
    njPointer := (*int64)(unsafe.Pointer(uintptr(nPointer) + unsafe.Offsetof(n.j)))
    *njPointer = 3
    nkPointer := (*string)(unsafe.Pointer(uintptr(nPointer) + unsafe.Offsetof(n.k)))
    *nkPointer = "hehe"
    fmt.Println(n.i, n.j, n.k)
}
#haha hehe 3

 2.在Golang底层byte又是怎样的结构

　　byte和uint8是一样的，不能和int8进行转换 

　　直接对一个字符串用len(str),计算的是byte数组的大小，如果有其他字符，比如中文字符（占用3个字节）其实是不准的，需要将string转换成runes数组，[]rune(str),rune底层采用unicode编码（而底层又是通过utf-8来实现的）

 　　utf-8底层是变长字节，比如一个英文字符底层就一个字节，中文就三个字节，其他字符可能又不相同

 　　utf-8底层又是如何分辨一个英文字符还是中文字符的呢，主要是通过字节的首位数组（比如字节第一个bit是0，往后读一个字节，110读两个字节）

　　utf-8更像底层的存储，实际读到内存中计算还是需要转为unicode(任意一个字符都与一个unicode有映射关系)

　　以一个实际的例子看一下

　　“严”的 Unicode 是4E25（100111000100101），根据上表，可以发现4E25处在第三行的范围内（0000 0800 - 0000 FFFF），因此严的 UTF-8 编码需要三个字节，即格式是1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。然后，从严的最后一个二进制位开始，依次从后向前填入格式中的x，多出的位补0。这样就得到了，严的 UTF-8 编码是11100100 10111000 10100101，转换成十六进制就是E4B8A5

 　　在底层通过range遍历string　

func main() {
    var s string = "人生"
    for i := range s {
        fmt.Println(i)
        fmt.Println(s[i])
    }
}
输出
0
228
3
231

底层实际把string转为rune了（所以只输出两次，但rune底层其实又是byte数组），然后又是作为byte数组进行遍历，0和3按byte数组下标确定，s[i]实际合并前几个byte

3.补充string和int之间的转换问题

string转成int：
int, err := strconv.Atoi(string)
string转成int64：
int64, err := strconv.ParseInt(string, 10, 64)
string到float64 
float,err := strconv.ParseFloat(string,64) 
string到float32 
float,err := strconv.ParseFloat(string,32)


int转成string：
string := strconv.Itoa(int)
int64转成string：
string := strconv.FormatInt(int64,10)

float到string 
string := strconv.FormatFloat(float32,'E',-1,32) 
string := strconv.FormatFloat(float64,'E',-1,64)

同类型的就用强转符
int64_ := int64(1234)

额外比较两个字符串大小

strings.Compare(a, b) a>b return 1 ; a=b return 0; a<b return -1

4.strings常见函数

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main() {
    str := "hello world"
    fmt.Println(strings.Contains(str, "hello"))       //true，是否包含子串
    fmt.Println(strings.ContainsAny(str, "def"))      //true，是否包含子串中任意一个字符
    fmt.Println(strings.Count(str, "e"))              //子串出现的次数，没有就返回0
    fmt.Println(strings.EqualFold(str, "helloworlD")) //判断串是否相同，不区分大小写
    for _, v := range strings.Fields(str) {           //将子串以空格为分隔符拆分成若干个字符串，若成功则返回分割后的字符串切片
        fmt.Println(v)
    }
    fmt.Println(strings.HasPrefix(str, "he"))      //判断是否以子串开头
    fmt.Println(strings.HasSuffix("str ", "orld")) //判断是否以子串结尾
    fmt.Println(strings.Index(str, "e"))           //判断子串第一次出现的位置，没有的话返回-1，LastIndex(s, sep string) int 返回最后出现的位置
    fmt.Println(strings.IndexAny(str, "abc"))      //返回子串任意一个字符出现的位置
    s := []string{"foo", "baa", "bae"}
    fmt.Println(strings.Join(s, ", "))  //将string数组连接起来
    fmt.Println(strings.Repeat(str, 3)) //将子串重复n次连接

    str = "heLLo worLd Ａｂｃ"
    fmt.Println(strings.ToUpper(str)) // "HELLO WORLD ＡＢＣ"
    fmt.Println(strings.ToLower(str)) // "hello world ａｂｃ"
    fmt.Println(strings.ToTitle(str)) // "HELLO WORLD ＡＢＣ"

    fmt.Println(strings.Trim(str, "heob"))                       //删除父串中所有子串（父和子串都连续）中出现的字符 输出：LLo worLd Ａｂｃ
    fmt.Println(strings.TrimSpace(" \t\n hello world \n\t\r\n")) //去除首尾部空格换行字符
    fmt.Println(strings.Replace("ABAACEDF", "A", "a", 2)) //替换字符，n为从头到位找到的个数替换，-1表示全部替换

}