曹大帶我學 Go之如何用匯編打同事的臉
本文轉載自微信公眾號「碼農桃花源」，作者小X。轉載本文請聯系碼農桃花源公眾號。
你好，我是小X。
曹大最近開 Go 課程了，小X 正在和曹大學 Go。
這個系列會講一些從課程中學到的讓人醍醐灌頂的東西，撥云見日，帶你重新認識 Go。
今天介紹幾個常用的查看 Go 匯編代碼、調試 Go 程序的命令和工具，既可以在平時和同事、網友抬杠時使用，還能在關鍵時刻打他們的臉。
比如，有同事說這段代碼：
- package main
- type Student struct {
- Class int
- }
- func main() {
- var a = &Student{1}
- println(a)
- }
的執(zhí)行效率要高于下面這段代碼：
- package main
- type Student struct {
- Class int
- }
- func main() {
- var a = Student{1}
- var b = &a
- println(b)
- }
并且給你講了一通道理，你好像沒法辯贏他。怎么辦?
直接用一行命令生成匯編代碼，馬上可以戳穿他，打他的臉。
go tool 生成匯編
其實很簡單，有兩個命令可以做到：
- go tool compile -S main.go
和：
- go build main.go && go tool objdump ./main
前者是編譯，即將源代碼編譯成 .o 目標文件，并輸出匯編代碼。
后者是反匯編，即從可執(zhí)行文件反編譯成匯編，所以要先用 go build 命令編譯出可執(zhí)行文件。
二者不盡相同，但都能看到前面兩個示例代碼對應的匯編代碼是一致的。同事的“謠言”不攻自破，臉都被你打疼了。
找到 runtime 源碼
Go 是一門有 runtime 的語言，什么是 runtime?其實就是一段輔助程序，用戶沒有寫的代碼，runtime 替我們寫了，比如 Go 調度器的代碼。
我們只需要知道用 go 關鍵字創(chuàng)建 goroutine，就可以瘋狂堆業(yè)務了。至于 goroutine 是怎么被調度的，根本不需要關心，這些是 runtime 調度器的工作。
那我們自己寫的代碼如何和 runtime 里的代碼對應起來呢?
前面介紹的方法就可以做到，只需要加一個 grep 就可以。
例如，我想知道 go 關鍵字對應 runtime 里的哪個函數，于是寫了一段測試代碼：
- package main
- func main() {
- go func() {
- println(1+2)
- }()
- }
因為 go func(){}() 那一行代碼在第 4 行，所以，grep 的時候加一個條件：
- go tool compile -S main.go | grep "main.go:4"
- // 或
- go build main.go && go tool objdump ./main | grep "main.go:4"
go func
馬上就能看到 go func(){}() 對應 newproc() 函數，這時再深入研究下 newproc() 函數就大概知道 goroutine 是如何被創(chuàng)建的。
用 dlv 調試
那有同學問了，有沒有其他可以調試 Go、以及和 Go 程序互動的方法呢?其實是有的!這就是我們要介紹的 dlv 調試工具，目前它對調試 Go 程序的支持是最好的。
之前沒我怎么研究它，只會一些非常簡單的命令，這次學會了幾個進階的指令，威力挺大，也進一步加深了對 Go 的理解。
下面我們帶著一個任務來講解 dlv 如何使用。
我們知道，向一個 nil 的 slice append 元素，不會有任何問題。但是向一個 nil 的 map 插入新元素，馬上就會報 panic。這是為什么呢?又是在哪 panic 呢?
首先寫出讓 map 產生 panic 的示例程序：
- package main
- func main() {
- var m map[int]int
- m[1] = 1
- }
接著用 go build 命令編譯生成可執(zhí)行文件：
- go build a.go
然后，使用 dlv 進入調試狀態(tài)：
- dlv exec ./a
使用 b 這個命令打斷點，有三種方法：
- b + 地址
- b + 代碼行數
- b + 函數名
我們要在對 map 賦值的地方加個斷點。先找到代碼位置：
- cat -n a.go
看到：
hello.go
賦值的地方在第 5 行，加斷點：
- (dlv) b a.go:5
- Breakpoint 1 set at 0x45e55d for main.main() ./a.go:5
執(zhí)行 c 命令，直接運行到斷點處：
運行到斷點處
執(zhí)行 disass 命令，可以看到匯編指令：
disass
這時使用 si 命令，執(zhí)行單條指令，多次執(zhí)行 si，就會執(zhí)行到 map 賦值函數 mapassign_fast64：
mapassign_fast64
這時再用單步命令 s，就會進入判斷 h 的值為 nil 的分支，然后執(zhí)行 panic 函數：
panic
至此，向 nil 的 map 賦值時，產生 panic 的代碼就被我們找到了。接著，按圖索驥找到對應 runtime 源碼的位置，就可以進一步探索了。
除此之外，我們還可以使用 bt 命令看到調用棧：
調用棧
使用 frame 1 命令可以跳轉到相應位置。這里 1 對應圖中的 a.go:5，也就是我們前面打斷點的地方，是不是非?？犰拧?/p>
上面這張圖里我們也能清楚地看到，用戶 goroutine 其實是被 goexit 函數一路調用過來的。當用戶 goroutine 執(zhí)行完畢后，就會回到 goexit 函數做一些收尾工作。當然，這是題外話了。
另外，用 dlv 也能干第二部分“找到 runtime 源碼”活。
總結
今天系統(tǒng)地講了幾招通過命令和工具查看用戶代碼對應的 runtime 源碼或者匯編代碼的方法，非常實用。最后再匯總一下：
- go tool compile
- go tool objdump
- dlv
使用這些命令和工具，可以讓你在看 Go 源碼的過程中事半功倍。
好了，這就是今天全部的內容了~ 我是小X，我們下期再見~
