golang小寄巧-如何从模块外部修改结构体中的私有成员

这个属于奇技淫巧，不建议项目中使用。如果要用一定要带上注释。

最近在搞 coredns 的开发，代码嘎嘎敲完之后开始啃单元测试。

在写测试的时候，需要测试的某个函数，我们这里假设是 func abc(r request.Request) ，它接收 coredns 的 request.Request 类型，在内部调用的 r.Name() r.IP() 获取请求域名和请求方 ip，但是对应单测文件的传入参数在我接手的时候写的还是字符串类型，估计好久没改过了。

这是 request.Request 的定义

// Request contains some connection state and is useful in plugin.
type Request struct {
    Req *dns.Msg
    W   dns.ResponseWriter

    // Optional lowercased zone of this query.
    Zone string

    // Cache size after first call to Size or Do. If size is zero nothing has been cached yet.
    // Both Size and Do set these values (and cache them).
    size uint16 // UDP buffer size, or 64K in case of TCP.
    do   bool   // DNSSEC OK value

    // Caches
    family    int8   // transport's family.
    name      string // lowercase qname.
    ip        string // client's ip.
    port      string // client's port.
    localPort string // server's port.
    localIP   string // server's ip.
}

想要测试这个函数，就需要向其中传入有效的 Request 结构体，但是问题是 name 和 ip 在里面都是小写字母开头，属于私有变量，也没有一个方便的方法可以在新建 Request 时初始化 name 和 ip。

为啥不用反射

写过 java，看到这个问题，第一个想法自然是使用反射来获取对应的成员赋值。但是理想和现实总有点差距，查了才知道，golang 中的反射限制有点多。

java 中反射的作用很强大，又可以取值又可以赋值。golang 中的反射只可以获取已知名称字段的值，如果想要给私有成员赋值就会抛出 panic 炸掉程序。（公有成员没事）

使用 unsafe 解决赋值问题

好在 golang 中还可以获取变量的指针，这样我们可以通过获取 Request 的 unsafe 指针来通过偏移量修改其成员的值。（奇技淫巧，如无必要，不宜使用）

获取偏移量

观察数据结构发现，name 和 ip 和结构体的尾部仅相差几个字符串的偏移量。因此采用修改 基址+sizeof(Request)-n*sizeof(string) 的格式来定位对应地址。

测试

先写个 demo 测试一下，鉴于 name 和 ip 分别是结构体倒数第五和第四个成员，因此下面 (unsafe.Sizeof(*new(string))) 需要分别乘 5 和乘 4

func GenTestRequest(name string) request.Request {
    req_name := name
    req_name_bytes := []byte(req_name)
    req_ip := "127.0.0.1"
    req_ip_bytes := []byte(req_ip)
    test_req := request.Request{}
    p := unsafe.Pointer(&test_req)
    *(*[]byte)(unsafe.Pointer(uintptr(p) + uintptr(unsafe.Sizeof(request.Request{})) - uintptr(unsafe.Sizeof(*new(string)))*5)) = req_name_bytes
    *(*[]byte)(unsafe.Pointer(uintptr(p) + uintptr(unsafe.Sizeof(request.Request{})) - uintptr(unsafe.Sizeof(*new(string)))*4)) = req_ip_bytes
    return test_req
}

打上断点，直接开跑

可以看到，对应的私有变量已经被修改成我们想要的值