簡單圍觀一下有趣的 //go: 指令

CNZPH 發(fā)布于2019-07-01 12:38 / 682人閱讀

摘要：簡單來講，就是這個函數(shù)跳過堆棧溢出的檢查案例該指令表示編譯器遇到寫屏障時就會產(chǎn)生一個錯誤，并且允許遞歸。

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前言

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

今天我們一同揭開他們的面紗，我將簡單給你介紹一下，它們都負責(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)文件符號名稱。但是由于這個偽指令，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

簡單來講，就是 importpath.name 是 localname 的符號別名，編譯器實際上會調(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
}

在這個案例中可以看到 time.now，它并沒有具體的實現(xiàn)。如果你初看可能會懵逼。這時候建議你全局搜索一下源碼，你就會發(fā)現(xiàn)其實現(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 的符號別名。并且在文件頭引入了 unsafe 達成前提條件

go:noescape

//go:noescape

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

一般情況下，該指令用于內(nèi)存分配優(yōu)化。因為編譯器默認會進行逃逸分析，會通過規(guī)則判定一個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。但是對于我們來說，它是特別的。我們就可以使用 go:noescape 指令強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)

我們觀察一下這個案例，它滿足了該指令的常見特性。如下：

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

memmove：函數(shù)功能，在棧上處理性能會更好

go:nosplit

//go:nosplit

該指令指定文件中聲明的下一個函數(shù)不得包含堆棧溢出檢查。簡單來講，就是這個函數(shù)跳過堆棧溢出的檢查

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屏障時就會產(chǎn)生一個錯誤，并且允許遞歸。也就是這個函數(shù)調(diào)用的其他函數(shù)如果有寫屏障也會報錯。簡單來講，就是針對寫屏障的處理，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，在標(biāo)注 go:nowritebarrierrec 指令的函數(shù)上，遇到寫屏障會產(chǎn)生錯誤。而當(dāng)編譯器遇到 go:yeswritebarrierrec 指令時將會停止

案例

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

go:noinline

該指令表示該函數(shù)禁止進行內(nèi)聯(lián)

案例

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

我們觀察一下這個案例，是直接通過索引取值，邏輯比較簡單。如果不加上 go:noinline 的話，就會出現(xiàn)編譯器對其進行內(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

該指令表示禁止進行競態(tài)檢測。而另外一種常見的形式就是在啟動時執(zhí)行 go run -race，能夠檢測應(yīng)用程序中是否存在雙向的數(shù)據(jù)競爭。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，它表示這個類型不允許從 GC 堆上進行申請內(nèi)存。在運行時中常用其來做較低層次的內(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)

在本文我們簡單介紹了一些常見的指令集，我建議僅供了解。一般我們是用不到的，因為你的瓶頸可能更多的在自身應(yīng)用上

但是了解這一些，對你了解底層源碼和運行機制會更有幫助。如果想再深入些，可閱讀我給出的參考鏈接：）

參考

HACKING

Command compile