前言
哈喽,大家好,我是asong;最近在看Go语言调度器相关的源码,发现看源码真是个技术活,所以本文就简单总结一下该如何查看Go源码,希望对你们有帮助。
Go源码包括哪些?
以我个人理解,Go源码主要分为两部分,一部分是官方提供的标准库,一部分是Go语言的底层实现,Go语言的所有源码/标准库/编译器都在src目录下:https://github.com/golang/go/tree/master/src,想看什么库的源码任君选择;
观看Go标准库 and Go底层实现的源代码难易度也是不一样的,我们一般也可以先从标准库入手,挑选你感兴趣的模块,把它吃透,有了这个基础后,我们在看Go语言底层实现的源代码会稍微轻松一些;下面就针对我个人的一点学习心得分享一下如何查看Go源码;
查看标准库源代码
标准库的源代码看起来稍容易些,因为标准库也属于上层应用,我们可以借助IDE的帮忙,其在IDE上就可以跳转到源代码包,我们只需要不断来回跳转查看各个函数实现做好笔记即可,因为一些源代码设计的比较复杂,大家在看时最好通过画图辅助一下,个人觉得画UML是最有助于理解的,能更清晰的理清各个实体的关系;
有些时候只看代码是很难理解的,这时我们使用在线调试辅助我们理解,使用IDE提供的调试器或者GDB都可以达到目的,写一个简单的demo,断点一打,单步调试走起来,比如你要查看fmt.Println的源代码,开局一个小红点,然后就是点点点;

查看Go语言底层实现
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:
有两种方式可以查看汇编代码:
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:https://chai2010.cn/advanced-go-programming-book/ch3-asm/ch3-09-debug.html,本文就使用一个小例子带大家来看一看dlv如何调试Go源码,大家都知道向一个nil的切片追加元素,不会有任何问题,在源码中是怎么实现的呢?接下老我们使用dlv调试跟踪一下,先写一个小demo:
进入命令行包目录,然后输入dlv debug进入调试
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:
执行continue命令,运行到断点处:
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
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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:
之后我们再次执行continue执行到该断点处:
之后就是不断的单步调试可以看出来切片的扩容策略;到这里大家也就明白了为啥向nil的切片追加数据不会有问题了,因为在容量不够时会调用growslice函数进行扩容,具体扩容规则大家可以继续追踪,打脸网上那些瞎写的文章。
上文我们介绍调试汇编的一个基本流程,下面在介绍两个我在看源代码时经常使用的命令;
● goroutines命令:通过goroutines命令(简写grs),我们可以查看所goroutine,通过goroutine (alias: gr)命令可以查看当前的gourtine:
● stack命令:通过stack命令(简写bt),我们可查看当前函数调用栈信息:
● regs命令:通过regs命令可以查看全部的寄存器状态,可以通过单步执行来观察寄存器的变化:
● locals命令:通过locals命令,可以查看当前函数所有变量值:
总结
看源代码的过程是没有捷径可走的,如果说有,那就是可以先看一些大佬输出的底层原理的文章,然后参照其文章一步步入门源码阅读,最终还是要自己去克服这个困难,本文介绍了我自己查看源码的一些方式,你是否有更简便的方式呢?欢迎评论区分享出来~。
好啦,本文到这里就结束了,我是asong,我们下期见。
本文转载自公众号捉虫大师