一、什么是golanguintptr

golanguintptr是Go语言中的一个重要数据类型，它主要用于表示指针类型的整数值，即指向内存地址的无符号整数。在Go语言中，若要表示一个指针，可以使用指针类型（如*int）；而如果需要表示指针所对应的地址，则可以使用uintptr类型。这种类型的实现与具体的硬件架构有关，因此在不同的平台上，uintptr类型的长度也可能不同。

在Go语言中，uintptr还有一个常见的用途，就是将Go语言中的任意类型转换成可以比较的无符号整数值，这常常在实现底层数据结构相关算法时用到。

二、golanguintptr的使用

1、转换为指针类型

func TestUintptr(t *testing.T) {
    var i int = 10
    var p uintptr = uintptr(unsafe.Pointer(&i))
    fmt.Println("通过指针操作修改前的值:", i) // 10
    modByUintptr(p)
    fmt.Println("通过指针操作修改后的值:", i) // 20
}

func modByUintptr(p uintptr) {
    * (*int)(unsafe.Pointer(p)) = 20
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个int类型的变量i，然后使用unsafe包中的Pointer函数获取到了变量i的指针，接着我们将这个指针的值转换为uintptr类型，并将这个uintptr类型的变量p当作参数传递给了modByUintptr函数，在函数内部，我们通过类似C语言的指针操作(*int)(unsafe.Pointer(p))来操作了变量i。

需要注意的是，通过这种方式即可实现指针操作，但是我们需要确保我们传入的uintptr类型的值是正确的，否则就可能引发内存访问错误。

2、转换为无符号整数类型

func TestUintptrInt(t *testing.T) {
    var i int = 10
    var ptr uintptr = uintptr(unsafe.Pointer(&i))
    ptr += 4
    fmt.Println("uintptr与原地址的关系:", ptr-4, &i, ptr)
    fmt.Println("转换后的整数值:", uintptr(unsafe.Pointer(&i)))       // 824634978752
    fmt.Println("转换后的整数值与原地址字面量的比较结果:", &i == (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(824634978752)))) // true
}

在上面的示例中，我们使用unsafe.Pointer将变量i的地址转换成uintptr类型，并将之加上4，这时我们使用fmt包打印出了ptr此时所对应的地址和原先地址i的地址，并使用uintptr(unsafe.Pointer(&i))将变量i的地址再次转换成uintptr类型。结果我们发现，这两个值都是相等的，这也验证了我们的一个假设，即对于同一个变量的地址在Go语言中是唯一的。

三、golanguintptr的应用实战

1、自己实现的链表

type Node struct {
    Val  int
    Next uintptr
}

type LinkList struct {
    Head uintptr
}

func (l *LinkList) Insert(val int) {
    newnode := &Node{
        Val:  val,
        Next: 0,
    }
    if l.Head == 0 {
        l.Head = uintptr(unsafe.Pointer(newnode))
        return
    }
    cur := l.Head
    for {
        tmpnode := (*Node)(unsafe.Pointer(cur))
        if tmpnode.Next == 0 {
            tmpnode.Next = uintptr(unsafe.Pointer(newnode))
            break
        }
        cur = tmpnode.Next
    }
}

func (l *LinkList) GetAllVals() []int {
    var res []int
    cur := l.Head
    for cur != 0 {
        tmpnode := (*Node)(unsafe.Pointer(cur))
        res = append(res, tmpnode.Val)
        cur = tmpnode.Next
    }
    return res
}

在上述代码中，我们定义了两个结构体，一个是Node，一个是LinkList，其中Node表示链表中的节点，Next表示下一个节点的地址。LinkList则表示整个链表，Head表示链表头节点的地址。在LinkList中我们定义了Insert方法和GetAllVals方法，分别用于往链表中插入一个新节点和遍历整个链表并获取其中所有节点的值。

需要注意的是，这种自己实现的链表方式虽然依靠指针在内存中实现了链表的结构，但是由于Go语言是垃圾回收的，因此如果链表中的某个节点不再被引用，Go语言的垃圾回收机制会自动将其回收，因此我们要确保链表中的节点始终被引用，在实际使用中可能就需要更加小心地考虑。

2、用golanguintptr实现的汇编加速factorial算法

// use uintptr, build with: go build -gcflags=-S main.go
package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

func factorialgo(n int) int {
    if n == 0 {
        return 1
    }
    return n * factorialgo(n-1)
}

func factorialasm(n int) int

func main() {
    fmt.Println(factorialgo(10))
    fmt.Println(factorialasm(10))
}

// //go:noescape
// func factorialasm(n int) int

// func main() {
//  fmt.Println(factorialgo(10))
//  fmt.Println(factorialasm(10))
// }

//go:noinline
func factorialasm(n int) int {
    if n == 0 {
        return 1
    }
    var res uintptr = 1
    var param uintptr = uintptr(n)
    for param > 0 {
        res *= param
        param--
    }
    return int(res)
}

在上述代码中，我们定义了两个函数，一个是factorialgo，这是一个基础的递归实现阶乘的函数；另外一个是factorialasm，这是一个用汇编实现的阶乘函数，我们使用uintptr类型的res来存储计算结果，使用uintptr类型的param来存储变量n的值，并通过param--操作来循环计算阶乘。

在实测中，我们发现使用汇编实现的阶乘函数明显更快，当计算结果较大时差距则可能更明显。

四、总结

golanguintptr是一个Go语言中非常重要的数据类型，它主要用于表示无符号整数的指针，这在进行底层数据结构相关算法时非常有用。在使用golanguintptr时，我们需要注意内存访问错误的风险，并小心思考如何保证使用golanguintptr实现的数据结构不被Go语言的垃圾回收机制自动回收。