元のリンク:Go言語のソースコードの読み方を共有する
序文
みなさん、こんにちは
asong
。私は最近Go言語スケジューラに関連するソースコードを調べていますが、ソースコードを見るのは本当に技術的な作業であることがわかったので、この記事ではGo
ソースコードの表示方法を簡単に要約します。それがあなたを助けることを願っています。
Goのソースコードには何が含まれていますか?
私の個人的な理解では、Go
ソースコードは主に2つの部分に分かれており、1つは公式の標準ライブラリであり、もう1つは言語Go
の基盤となる実装ですGo
。言語のすべてのソースコード/標準ライブラリ/コンパイラは次のsrc
ディレクトリにあります。github.com/golang/go/t…
Go
標準ライブラリのソースコードと基盤となる実装の表示の難しGo
さも異なります。一般的に、標準ライブラリから始めて、関心のあるモジュールを選択し、それを完全に理解することもできます。この基盤を使用して、言語のGo
基礎となる実装で。ソースコードは少し簡単になります。以下は、Go
ソースコードの表示方法を共有するための私の個人的な学習経験のほんの一部です。
標準ライブラリのソースコードを表示する
標準ライブラリのソースコードは少し簡単に見えます。標準ライブラリも上位レベルのアプリケーションに属しているため、IDEの助けを借りて、IDEのソースコードパッケージにジャンプできます。必要なのは各関数の実装を確認するために前後にジャンプし続けてください。いくつかのソースコードの設計はより複雑なので、読むときに絵を描くのが最善です。個人的には、描くことUML
が理解に最も役立つと思います。さまざまなエンティティ間の関係をより明確に明確にすることができます。
コードを見ただけでは理解しにくい場合がありますが、現時点ではオンラインデバッグを利用して理解し、IDEが提供するデバッガーを利用しGDB
て目標を達成することができます。簡単なものを書いてdemo
、12個のブレークポイントに到達してください。 、表示するfmt.Println
ソースコードなどのし、小さな赤い点で始まり、次に小さな点で始まります。
Go言語の基盤となる実装を表示する
人都是会对未知领域充满好奇,当使用一段时间Go
语言后,就想更深入的搞明白一些事情,例如:Go程序的启动过程是怎样的,goroutine
是怎么调度的,map
是怎么实现的等等一些Go
底层的实现,这种直接依靠IDE跳转追溯代码是办不到的,这些都属于Go
语言的内部实现,大都在src
目录下的runtime
包内实现,其实现了垃圾回收,并发控制, 栈管理以及其他一些 Go 语言的关键特性,在编译Go
代码为机器代码时也会将其也编译进来,runtime
就是Go
程序执行时候使用的库,所以一些Go
底层原理都在这个包内,我们需要借助一些方式才能查看到Go
程序执行时的代码,这里分享两种方式:分析汇编代码、dlv调试;
分析汇编代码
前面我们已经介绍了Go
语言实现了runtime
库,我们想看到一些Go
语言关键字特性对应runtime
里的那个函数,可以查看汇编代码,Go
语言的汇编使用的plan9
,与x86
汇编差别还是很大,很多朋友都不熟悉plan9
的汇编,但是要想看懂Go
源码还是要对plan9
汇编有一个基本的了解的,这里推荐曹大的文章:plan9 assembly 完全解析,会一点汇编我们就可以看源代码了,比如想在我们想看make
是怎么初始化slice
的,这时我们可以先写一个简单的demo
:
// main.go
import "fmt"
func main() {
s := make([]int, 10, 20)
fmt.Println(s)
}
复制代码
有两种方式可以查看汇编代码:
1. go tool compile -S -N -l main.go
2. go build main.go && go tool objdump ./main
复制代码
方式一是将源代码编译成.o
文件,并输出汇编代码,方式二是反汇编,这里推荐使用方式一,执行方式一命令后,我们可以看到对应的汇编代码如下:
s := make([]int, 10, 20)
对应的源代码就是 runtime.makeslice(SB)
,这时候我们就去runtime
包下找makeslice
函数,不断追踪下去就可查看源码实现了,可在runtime/slice.go
中找到:
在线调试
虽然上面的方法可以帮助我们定位到源代码,但是后续的操作全靠review
还是难于理解的,如果能在线调试跟踪代码可以更好助于我们理解,目前Go
语言支持GDB
、LLDB
、Delve
调试器,但只有Delve
是专门为Go
语言设计开发的调试工具,所以使用Delve
可以轻松调试Go
汇编程序,Delve
的入门文章有很多,这篇就不在介绍Delve
的详细使用方法,入门大家可以看曹大的文章:chai2010.cn/advanced-go…
import "fmt"
func main() {
var s []int
s = append(s, 1)
fmt.Println(s)
}
复制代码
进入命令行包目录,然后输入dlv debug
进入调试
$ dlv debug
Type 'help' for list of commands.
(dlv)
复制代码
因为这里我们想看到append
的内部实现,所以在append
那行加上断点,执行如下命令:
(dlv) break main.go:7
Breakpoint 1 set at 0x10aba57 for main.main() ./main.go:7
复制代码
执行continue
命令,运行到断点处:
(dlv) continue
> main.main() ./main.go:7 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x10aba57)
2:
3: import "fmt"
4:
5: func main() {
6: var s []int
=> 7: s = append(s, 1)
8: fmt.Println(s)
9: }
复制代码
接下来我们执行disassemble
反汇编命令查看main
函数对应的汇编代码:
(dlv) disassemble
TEXT main.main(SB) /Users/go/src/asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/src_code/main.go
main.go:5 0x10aba20 4c8d6424e8 lea r12, ptr [rsp-0x18]
main.go:5 0x10aba25 4d3b6610 cmp r12, qword ptr [r14+0x10]
main.go:5 0x10aba29 0f86f6000000 jbe 0x10abb25
main.go:5 0x10aba2f 4881ec98000000 sub rsp, 0x98
main.go:5 0x10aba36 4889ac2490000000 mov qword ptr [rsp+0x90], rbp
main.go:5 0x10aba3e 488dac2490000000 lea rbp, ptr [rsp+0x90]
main.go:6 0x10aba46 48c744246000000000 mov qword ptr [rsp+0x60], 0x0
main.go:6 0x10aba4f 440f117c2468 movups xmmword ptr [rsp+0x68], xmm15
main.go:7 0x10aba55 eb00 jmp 0x10aba57
=> main.go:7 0x10aba57* 488d05a2740000 lea rax, ptr [rip+0x74a2]
main.go:7 0x10aba5e 31db xor ebx, ebx
main.go:7 0x10aba60 31c9 xor ecx, ecx
main.go:7 0x10aba62 4889cf mov rdi, rcx
main.go:7 0x10aba65 be01000000 mov esi, 0x1
main.go:7 0x10aba6a e871c3f9ff call $runtime.growslice
main.go:7 0x10aba6f 488d5301 lea rdx, ptr [rbx+0x1]
main.go:7 0x10aba73 eb00 jmp 0x10aba75
main.go:7 0x10aba75 48c70001000000 mov qword ptr [rax], 0x1
main.go:7 0x10aba7c 4889442460 mov qword ptr [rsp+0x60], rax
main.go:7 0x10aba81 4889542468 mov qword ptr [rsp+0x68], rdx
main.go:7 0x10aba86 48894c2470 mov qword ptr [rsp+0x70], rcx
main.go:8 0x10aba8b 440f117c2450 movups xmmword ptr [rsp+0x50], xmm15
main.go:8 0x10aba91 488d542450 lea rdx, ptr [rsp+0x50]
main.go:8 0x10aba96 4889542448 mov qword ptr [rsp+0x48], rdx
main.go:8 0x10aba9b 488b442460 mov rax, qword ptr [rsp+0x60]
main.go:8 0x10abaa0 488b5c2468 mov rbx, qword ptr [rsp+0x68]
main.go:8 0x10abaa5 488b4c2470 mov rcx, qword ptr [rsp+0x70]
main.go:8 0x10abaaa e8f1dff5ff call $runtime.convTslice
main.go:8 0x10abaaf 4889442440 mov qword ptr [rsp+0x40], rax
main.go:8 0x10abab4 488b542448 mov rdx, qword ptr [rsp+0x48]
main.go:8 0x10abab9 8402 test byte ptr [rdx], al
main.go:8 0x10ababb 488d35be640000 lea rsi, ptr [rip+0x64be]
main.go:8 0x10abac2 488932 mov qword ptr [rdx], rsi
main.go:8 0x10abac5 488d7a08 lea rdi, ptr [rdx+0x8]
main.go:8 0x10abac9 833d30540d0000 cmp dword ptr [runtime.writeBarrier], 0x0
main.go:8 0x10abad0 7402 jz 0x10abad4
main.go:8 0x10abad2 eb06 jmp 0x10abada
main.go:8 0x10abad4 48894208 mov qword ptr [rdx+0x8], rax
main.go:8 0x10abad8 eb08 jmp 0x10abae2
main.go:8 0x10abada e8213ffbff call $runtime.gcWriteBarrier
main.go:8 0x10abadf 90 nop
main.go:8 0x10abae0 eb00 jmp 0x10abae2
main.go:8 0x10abae2 488b442448 mov rax, qword ptr [rsp+0x48]
main.go:8 0x10abae7 8400 test byte ptr [rax], al
main.go:8 0x10abae9 eb00 jmp 0x10abaeb
main.go:8 0x10abaeb 4889442478 mov qword ptr [rsp+0x78], rax
main.go:8 0x10abaf0 48c784248000000001000000 mov qword ptr [rsp+0x80], 0x1
main.go:8 0x10abafc 48c784248800000001000000 mov qword ptr [rsp+0x88], 0x1
main.go:8 0x10abb08 bb01000000 mov ebx, 0x1
main.go:8 0x10abb0d 4889d9 mov rcx, rbx
main.go:8 0x10abb10 e8aba8ffff call $fmt.Println
main.go:9 0x10abb15 488bac2490000000 mov rbp, qword ptr [rsp+0x90]
main.go:9 0x10abb1d 4881c498000000 add rsp, 0x98
main.go:9 0x10abb24 c3 ret
main.go:5 0x10abb25 e8f61efbff call $runtime.morestack_noctxt
.:0 0x10abb2a e9f1feffff jmp $main.main
复制代码
从以上内容我们看到调用了runtime.growslice
方法,我们在这里加一个断点:
(dlv) break runtime.growslice
Breakpoint 2 set at 0x1047dea for runtime.growslice() /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:162
复制代码
之后我们再次执行continue
执行到该断点处:
(dlv) continue
> runtime.growslice() /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:162 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x1047dea)
Warning: debugging optimized function
157: // NOT to the new requested capacity.
158: // This is for codegen convenience. The old slice's length is used immediately
159: // to calculate where to write new values during an append.
160: // TODO: When the old backend is gone, reconsider this decision.
161: // The SSA backend might prefer the new length or to return only ptr/cap and save stack space.
=> 162: func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
163: if raceenabled {
164: callerpc := getcallerpc()
165: racereadrangepc(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)), callerpc, funcPC(growslice))
166: }
167: if msanenabled {
复制代码
その後、継続的なシングルステップデバッグを通じてスライスの拡張戦略を確認できます。この時点で、容量が不足すると関数が呼び出されるnil
ため、スライスにデータを追加しても問題がない理由は誰もが理解できます。growslice
容量を拡張するために。あなたはインターネットの表面でそれらの盲目的に書かれた記事を追跡し、平手打ちし続けることができます。
上記では、アセンブリをデバッグするための基本的なプロセスを紹介しました。ここでは、ソースコードを確認するときによく使用する2つのコマンドを示します。
- goroutinesコマンド:
goroutines
コマンド(省略形grs)を使用すると、現在を表示goroutine
できます。goroutine (alias: gr)
コマンドを使用すると、現在を表示できますgourtine
。
(dlv) grs
* Goroutine 1 - User: ./main.go:7 main.main (0x10aba6f) (thread 218565)
Goroutine 2 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [force gc (idle)]
Goroutine 3 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [GC sweep wait]
Goroutine 4 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [GC scavenge wait]
Goroutine 5 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [finalizer wait]
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stack
コマンド:stack
コマンド(略称bt)を使用して、現在の関数呼び出しスタック情報を表示できます。
(dlv) bt
0 0x0000000001047e15 in runtime.growslice
at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:183
1 0x00000000010aba6f in main.main
at ./main.go:7
2 0x0000000001034e13 in runtime.main
at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:255
3 0x000000000105f9c1 in runtime.goexit
at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/asm_amd64.s:1581
复制代码
regs
コマンド:コマンドregs
を使用してすべてのレジスタの状態を表示でき、シングルステップ実行でレジスタの変更を監視できます。
(dlv) regs
Rip = 0x0000000001047e15
Rsp = 0x000000c00010de68
Rax = 0x00000000010b2f00
Rbx = 0x0000000000000000
Rcx = 0x0000000000000000
Rdx = 0x0000000000000008
Rsi = 0x0000000000000001
Rdi = 0x0000000000000000
Rbp = 0x000000c00010ded0
R8 = 0x0000000000000000
R9 = 0x0000000000000008
R10 = 0x0000000001088c40
R11 = 0x0000000000000246
R12 = 0x000000c00010df60
R13 = 0x0000000000000000
R14 = 0x000000c0000001a0
R15 = 0x00000000000000c8
Rflags = 0x0000000000000202 [IF IOPL=0]
Cs = 0x000000000000002b
Fs = 0x0000000000000000
Gs = 0x0000000000000000
复制代码
locals
コマンド:locals
コマンドを使用して、現在の関数のすべての変数値を表示できます:
(dlv) locals
newcap = 1
doublecap = 0
复制代码
要約する
ソースコードを読むプロセスに近道はありません。もしあれば、最初に大物が出力した基本原則に関するいくつかの記事を読んでから、彼らの記事を参照してソースコードを段階的に読むことができます。最後に、この困難を自分で克服する必要があります。この記事では、ソースコードを自分で表示する方法をいくつか紹介します。もっと簡単な方法はありますか?コメントエリアで共有することを歓迎します。
さて、この記事はここで終わります、私は同意します、次回お会いしましょう。
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