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簡(jiǎn)單圍觀一下有趣的 //go: 指令

CNZPH / 689人閱讀

摘要：簡(jiǎn)單來(lái)講，就是這個(gè)函數(shù)跳過(guò)堆棧溢出的檢查案例該指令表示編譯器遇到寫(xiě)屏障時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤，并且允許遞歸。

原文地址：簡(jiǎn)單圍觀一下有趣的 //go: 指令

前言

如果你平時(shí)有翻看源碼的習(xí)慣，你肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)。咦，怎么有的方法上面總是寫(xiě)著 //go: 這類指令呢。他們到底是干嘛用的？

今天我們一同揭開(kāi)他們的面紗，我將簡(jiǎn)單給你介紹一下，它們都負(fù)責(zé)些什么

go:linkname 
//go:linkname localname importpath.name

該指令指示編譯器使用 importpath.name 作為源代碼中聲明為 localname 的變量或函數(shù)的目標(biāo)文件符號(hào)名稱。但是由于這個(gè)偽指令，可以破壞類型系統(tǒng)和包模塊化。因此只有引用了 unsafe 包才可以使用

簡(jiǎn)單來(lái)講，就是 importpath.name 是 localname 的符號(hào)別名，編譯器實(shí)際上會(huì)調(diào)用 localname 。但前提是使用了 unsafe 包才能使用

案例 time/time.go 
...
func now() (sec int64, nsec int32, mono int64)
runtime/timestub.go 
import _ "unsafe" // for go:linkname

//go:linkname time_now time.now
func time_now() (sec int64, nsec int32, mono int64) {
    sec, nsec = walltime()
    return sec, nsec, nanotime() - startNano
}

在這個(gè)案例中可以看到 time.now，它并沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)。如果你初看可能會(huì)懵逼。這時(shí)候建議你全局搜索一下源碼，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)現(xiàn)在 runtime.time_now 中

配合先前的用法解釋，可得知在 runtime 包中，我們聲明了 time_now 方法是 time.now 的符號(hào)別名。并且在文件頭引入了 unsafe 達(dá)成前提條件

go:noescape 
//go:noescape

該指令指定下一個(gè)有聲明但沒(méi)有主體（意味著實(shí)現(xiàn)有可能不是 Go）的函數(shù)，不允許編譯器對(duì)其做逃逸分析

一般情況下，該指令用于內(nèi)存分配優(yōu)化。因?yàn)榫幾g器默認(rèn)會(huì)進(jìn)行逃逸分析，會(huì)通過(guò)規(guī)則判定一個(gè)變量是分配到堆上還是棧上。但凡事有意外，一些函數(shù)雖然逃逸分析其是存放到堆上。但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，它是特別的。我們就可以使用 go:noescape 指令強(qiáng)制要求編譯器將其分配到函數(shù)棧上

案例 
// memmove copies n bytes from "from" to "to".
// in memmove_*.s
//go:noescape
func memmove(to, from unsafe.Pointer, n uintptr)

我們觀察一下這個(gè)案例，它滿足了該指令的常見(jiàn)特性。如下：

memmove_*.s：只有聲明，沒(méi)有主體。其主體是由底層匯編實(shí)現(xiàn)的

memmove：函數(shù)功能，在棧上處理性能會(huì)更好

go:nosplit 
//go:nosplit

該指令指定文件中聲明的下一個(gè)函數(shù)不得包含堆棧溢出檢查。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是這個(gè)函數(shù)跳過(guò)堆棧溢出的檢查

案例 
//go:nosplit
func key32(p *uintptr) *uint32 {
    return (*uint32)(unsafe.Pointer(p))
}
go:nowritebarrierrec 
//go:nowritebarrierrec

該指令表示編譯器遇到寫(xiě)屏障時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤，并且允許遞歸。也就是這個(gè)函數(shù)調(diào)用的其他函數(shù)如果有寫(xiě)屏障也會(huì)報(bào)錯(cuò)。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是針對(duì)寫(xiě)屏障的處理，防止其死循環(huán)

案例 
//go:nowritebarrierrec
func gcFlushBgCredit(scanWork int64) {
    ...
}
go:yeswritebarrierrec 
//go:yeswritebarrierrec

該指令與 go:nowritebarrierrec 相對(duì)，在標(biāo)注 go:nowritebarrierrec 指令的函數(shù)上，遇到寫(xiě)屏障會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。而當(dāng)編譯器遇到 go:yeswritebarrierrec 指令時(shí)將會(huì)停止

案例 
//go:yeswritebarrierrec
func gchelper() {
    ...
}
go:noinline

該指令表示該函數(shù)禁止進(jìn)行內(nèi)聯(lián)

案例 
//go:noinline
func unexportedPanicForTesting(b []byte, i int) byte {
    return b[i]
}

我們觀察一下這個(gè)案例，是直接通過(guò)索引取值，邏輯比較簡(jiǎn)單。如果不加上 go:noinline 的話，就會(huì)出現(xiàn)編譯器對(duì)其進(jìn)行內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

顯然，內(nèi)聯(lián)有好有壞。該指令就是提供這一特殊處理

go:norace 
//go:norace

該指令表示禁止進(jìn)行競(jìng)態(tài)檢測(cè)。而另外一種常見(jiàn)的形式就是在啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行 go run -race，能夠檢測(cè)應(yīng)用程序中是否存在雙向的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。非常有用

案例 
//go:norace
func forkAndExecInChild(argv0 *byte, argv, envv []*byte, chroot, dir *byte, attr *ProcAttr, sys *SysProcAttr, pipe int) (pid int, err Errno) {
    ...
}
go:notinheap 
//go:notinheap

該指令常用于類型聲明，它表示這個(gè)類型不允許從 GC 堆上進(jìn)行申請(qǐng)內(nèi)存。在運(yùn)行時(shí)中常用其來(lái)做較低層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，避免調(diào)度器和內(nèi)存分配中的寫(xiě)屏障。能夠提高性能

案例 
// notInHeap is off-heap memory allocated by a lower-level allocator
// like sysAlloc or persistentAlloc.
//
// In general, it"s better to use real types marked as go:notinheap,
// but this serves as a generic type for situations where that isn"t
// possible (like in the allocators).
//
//go:notinheap
type notInHeap struct{}
總結(jié)

在本文我們簡(jiǎn)單介紹了一些常見(jiàn)的指令集，我建議僅供了解。一般我們是用不到的，因?yàn)槟愕钠款i可能更多的在自身應(yīng)用上

但是了解這一些，對(duì)你了解底層源碼和運(yùn)行機(jī)制會(huì)更有幫助。如果想再深入些，可閱讀我給出的參考鏈接 ：）

參考

HACKING

Command compile

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