Go语言中[]byte和string类型相互转换时的性能分析和优化
[]byte其实就是byte类型的切片，对应的底层结构体定义如下（在 runtime/slice.go
文件中）
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
string对应的底层结构体定义如下（在 runtime/string.go
文件中）
type stringStruct struct {
str unsafe.Pointer
len int
}
可以看到它们内部都有一个指针类型(array或str)，指向真实数据。另外还有一个len字段，标识数据的长度。
slice多了一个cap字段，表示容量大小。当要往slice尾部追加数据而空余容量又不够时，会重新分配更大的内存块，将当前内存块的内容拷贝至新内存块，再在新内存块做追加。
slice变量间做赋值操作时，只是修改指针指向，不会拷贝真实数据。string变量间赋值也是同样的道理。
但是[]byte和string相互转换，就需要重新申请内存并拷贝内存了。因为Go语义中，slice的内容是可变的（ mutable
），而string是不可变的（ immutable
）。如果他们底部指向同一块数据，那么由于slice可对数据做修改，string就做不到 immutable
了。
[]byte和string互转时的底层调用分别对应 runtime/string.go
中 stringtoslicebyte
和 slicebytetostring
两个函数。
那么如果我们想省去申请和拷贝内存的开销呢？
来看 runtime/string.go
中 slicebytetostringtmp
和 stringtoslicebytetmp
两个函数，如下：
func slicebytetostringtmp(b []byte) string {
// Return a "string" referring to the actual []byte bytes.
// This is only for use by internal compiler optimizations
// that know that the string form will be discarded before
// the calling goroutine could possibly modify the original
// slice or synchronize with another goroutine.
// First such case is a m[string(k)] lookup where
// m is a string-keyed map and k is a []byte.
// Second such case is "" concatenation where b is []byte.
// Third such case is string(b)=="foo" comparison where b is []byte.
if raceenabled && len(b) > 0 {
racereadrangepc(unsafe.Pointer(&b[0]),
uintptr(len(b)),
getcallerpc(unsafe.Pointer(&b)),
funcPC(slicebytetostringtmp))
}
return *(*string)(unsafe.Pointer(&b))
}
func stringtoslicebytetmp(s string) []byte {
// Return a slice referring to the actual string bytes.
// This is only for use by internal compiler optimizations
// that know that the slice won't be mutated.
// The only such case today is:
// for i, c := range []byte(str)
str := (*stringStruct)(unsafe.Pointer(&s))
ret := slice{array: unsafe.Pointer(str.str), len: str.len, cap: str.len}
return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&ret))
}
通过 unsafe.Pointer
直接做指针类型的转换。
注释中也说得很清楚了。
stringtoslicebytetmp
调用的前提是保证返回的[]byte之后不会被修改，只用于编译器内部优化，目前唯一的场景是在for loop中将string转换成[]byte做遍历操作时，比如 for i, c := range []byte(str)
slicebytetostringtmp
调用的前提其实也是类似，保证返回的string在生命周期结束之前，[]byte不会被修改，也是只用于编译器内部优化，目前有三种场景：
m[string(k)] string(b)=="foo"
由于以上两个函数是不暴露给Go用户的，所以如果我们在一些高性能场景想要做类似优化时，可以通过 unsafe.Pointer
自己做类似实现，当然，前提是保证数据是immutable的。
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