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通過匯編看golang函數(shù)的多返回值問題

更新時(shí)間：2020年06月22日 09:42:42 作者：Go語(yǔ)言中文網(wǎng)

這篇文章主要介紹了通過匯編看golang函數(shù)的多返回值問題，本文通過實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

golang這門語(yǔ)言，有個(gè)比較好的特性，就是支持函數(shù)的多返回值。想C，C++，Java等這些語(yǔ)言，是不支持函數(shù)多返回的。但是C，C++可以使用傳遞指針，實(shí)現(xiàn)函數(shù)多返回。但是，你有沒有想過，golang是怎樣實(shí)現(xiàn)函數(shù)多返回值的呢？

我們知道，C，C++是通過寄存器實(shí)現(xiàn)函數(shù)返回值的，也就是先把返回值寫入到一個(gè)寄存器中，然后再?gòu)募拇嫫髦?，讀到函數(shù)的返回值。golang也是這樣實(shí)現(xiàn)的嗎？

偉大的思想家孔子曾說(shuō)過，在源碼面前一切都如同裸奔。后來(lái)，魯迅先生，總結(jié)了孔子的思想，說(shuō)出了，在匯編面前，一切語(yǔ)法都是紙老虎。

下面我們通過golang的匯編指令，來(lái)看一下golang是怎樣實(shí)現(xiàn)函數(shù)的多返回值的

在看匯編之前，我們先用go的 debug 函數(shù)看下函數(shù)的棧信息

代碼很簡(jiǎn)單，不用解釋了

package main
import (
 "fmt"
 "runtime/debug"
)

func main() {
 one(3)
}

func one(a int) (int, int) {
 fmt.Println(string(debug.Stack()))
 return a, a + 5
}

我標(biāo)紅的這一行，就是 one 函數(shù)的棧信息，第一個(gè)參數(shù) 0x3 很好理解，就是我們傳入的參數(shù) 3

，但是后面這兩個(gè)是啥？還有，我明明只傳了一個(gè)參數(shù)，為啥會(huì)傳入三個(gè)參數(shù)？

到這里，我也就不賣關(guān)子了，直接說(shuō)了，后面這兩個(gè)參數(shù)，就是one函數(shù)返回值的地址，也就是說(shuō)，one函數(shù)返回值地址不在one函數(shù)中，而是在調(diào)用one函數(shù)的mian函數(shù)中。golang的函數(shù)返回值，和C，C++的不同，golang的返回值是通過棧內(nèi)地址實(shí)現(xiàn)的（返回值的地址是由函數(shù)調(diào)用者提供）。

package main

func main() {
 var b, c *int
 one(3, b, c)
}

func one(a int, b, c *int) {
}

也就是說(shuō)，剛開始的那段代碼，和這段在功能實(shí)現(xiàn)上，沒有什么差別，只是golang編譯器提供的一個(gè)語(yǔ)法糖。

下面通過匯編來(lái)看一下

這次我們不是對(duì)深入分析golang的匯編，只是從匯編層面，驗(yàn)證我們之前結(jié)論（golang函數(shù)多返回問題）

所以，不會(huì)死磕plan9匯編語(yǔ)法，說(shuō)實(shí)話，plan9的很多知識(shí)我也不懂，大學(xué)沒開過匯編的課程，這些東西都是因?yàn)榕d趣自學(xué)的。

golang用的是plan9匯編，看plan9之前，先了解一下plan9的幾個(gè)概念

go匯編中有4個(gè)偽寄存器

FP: Frame pointer，指向棧底位置，一般用來(lái)引用函數(shù)的輸入?yún)?shù)，用來(lái)訪問函數(shù)的參數(shù)
PC: Program counter: 程序計(jì)數(shù)器，用于分支和跳轉(zhuǎn)
SB: Static base pointer: 一般用于聲明函數(shù)或者全局變量
SP: Stack pointer：指向當(dāng)前棧幀的局部變量的開始位置(棧頂位置)，一般用來(lái)引用函數(shù)的局部變量

我們用這段代碼進(jìn)行匯編

package main

func main() {
 one(3)
}

func one(a int) (int, int) {
 return a, a + 5
}

使用 go tool compile -N -l -S main.go 得到匯編代碼

"".main STEXT nosplit size=2 args=0x0 locals=0x0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)  TEXT "".main(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)  FUNCDATA  $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)  FUNCDATA  $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)  FUNCDATA  $3, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)  PCDATA $2, $0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)  PCDATA $0, $0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)  XCHGL AX, AX
  0x0001 00001 (<unknown line number>) RET
  0x0000 90 c3           ..
"".one STEXT nosplit size=20 args=0x18 locals=0x0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)  TEXT "".one(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-24
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)  FUNCDATA  $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)  FUNCDATA  $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)  FUNCDATA  $3, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  PCDATA $2, $0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  PCDATA $0, $0
  0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  MOVQ "".a+8(SP), AX
  0x0005 00005 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  MOVQ AX, "".~r1+16(SP)
  0x000a 00010 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  ADDQ $5, AX
  0x000e 00014 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  MOVQ AX, "".~r2+24(SP)
  0x0013 00019 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)  RET
  0x0000 48 8b 44 24 08 48 89 44 24 10 48 83 c0 05 48 89 H.D$.H.D$.H...H.
  0x0010 44 24 18 c3          D$..

我只截取了和main，one函數(shù)相關(guān)的部分

TEXT "".one(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-24 這行最后， $0-24 的含義，0代表one函數(shù)的棧幀大小(局部變量+可能需要的額外調(diào)用函數(shù)的參數(shù)空間的總大小)，因?yàn)閛ne函數(shù)中沒有額外開銷，所有大小是0，24是傳入?yún)?shù)和返回值的大小，單位是字節(jié)。傳入的參數(shù)和返回值都是 int ，在64位機(jī)器上，大小是8個(gè)字節(jié)，64位。