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Go 1.17 批改了用了很久的基于栈的调用规约,在理解 Go 的调用规约之前,咱们得晓得什么是调用规约。
x86 calling convention,简略概括一下,其实就是语言对于函数之间传参的一种约定。调用方要晓得我要把参数依照什么模式,什么程序传给被调用函数,被调用函数也恪守该标准去相应的地位找到传入的参数内容。
老版本的 Go 的参数传递图咱们曾经在很多很多中央见过了,这里贴一个我之前画的:
能够看到入参和返回值都在栈上,按程序,从低地址,到高地址排列。
这种基于栈的传参在设计和实现上的确要简略,但栈上传参会导致函数调用过程中数次产生从寄存器和内存之间的参数搬运操作。比方 call 的时候,要把参数全搬到 SP 的地位 (这里从寄存器 -> 内存);ret 的时候,也要把参数从寄存器搬到 FP 地位。ret 结束之后,要把返回值从内存 -> 寄存器。
寄存器是 CPU 外部的组件,而主存个别都在内部,两者之间有数量级的性能差别,所以始终有人说 Go 的函数调用性能很差,须要优化 (尽管这些人大概率也不是从零碎整体性能思考去做优化的)。
Go 1.17 设计了一套基于寄存器传参的调用规约,目前只在 x86 平台下开启,咱们能够通过反汇编对其进行简略的察看。这里仍然为了简化问题,咱们只用 int 参数 (float 应用的不是通用寄存器)。
package main
//go:noinline
func add(x int, y int, z int, a, b, c int, d, e, f int, g, h, l int) (int, int, int, int, int, int, int, int, int, int, int) {println(x, y)
return 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
}
func main() {println(add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12))
}
略微多传一些参数不便咱们察看,输出 12 个参数,返回 11 个值。
间接看反汇编的后果,首先是对 main.add 的调用局部:
TEXT main.main(SB) /Users/xargin/test/abi.go
abi.go:15 0x1054e60 4c8da42478ffffff LEAQ 0xffffff78(SP), R12
abi.go:15 0x1054e68 4d3b6610 CMPQ 0x10(R14), R12
abi.go:15 0x1054e6c 0f865a020000 JBE 0x10550cc
abi.go:15 0x1054e72 4881ec08010000 SUBQ $0x108, SP
abi.go:15 0x1054e79 4889ac2400010000 MOVQ BP, 0x100(SP)
abi.go:15 0x1054e81 488dac2400010000 LEAQ 0x100(SP), BP
abi.go:16 0x1054e89 48c704240a000000 MOVQ $0xa, 0(SP) // 第 10 个参数
abi.go:16 0x1054e91 48c74424080b000000 MOVQ $0xb, 0x8(SP) // 第 11 个参数
abi.go:16 0x1054e9a 48c74424100c000000 MOVQ $0xc, 0x10(SP) // 第 12 个参数
abi.go:16 0x1054ea3 b801000000 MOVL $0x1, AX // 第 1 个参数,前面以此类推
abi.go:16 0x1054ea8 bb02000000 MOVL $0x2, BX
abi.go:16 0x1054ead b903000000 MOVL $0x3, CX
abi.go:16 0x1054eb2 bf04000000 MOVL $0x4, DI
abi.go:16 0x1054eb7 be05000000 MOVL $0x5, SI
abi.go:16 0x1054ebc 41b806000000 MOVL $0x6, R8
abi.go:16 0x1054ec2 41b907000000 MOVL $0x7, R9
abi.go:16 0x1054ec8 41ba08000000 MOVL $0x8, R10
abi.go:16 0x1054ece 41bb09000000 MOVL $0x9, R11
abi.go:16 0x1054ed4 e807fdffff CALL main.add(SB)
abi.go:16 0x1054ed9 48898424f8000000 MOVQ AX, 0xf8(SP)
能够看到,官网只应用了 9 个通用寄存器,顺次是 AX,BX,CX,DI,SI,R8,R9,R10,R11,超出局部,按程序放在栈上。
而后是 main.add 的返回值局部:
TEXT main.add(SB) /Users/xargin/test/abi.go
.... 省略 print 的局部
abi.go:6 0x1054c2f 48c74424400a000000 MOVQ $0xa, 0x40(SP) // 第 10 个返回值
abi.go:6 0x1054c38 48c74424480b000000 MOVQ $0xb, 0x48(SP) // 第 11 个返回值
abi.go:6 0x1054c41 b801000000 MOVL $0x1, AX // 第 1 个返回值,前面以此类推
abi.go:6 0x1054c46 bb02000000 MOVL $0x2, BX
abi.go:6 0x1054c4b b903000000 MOVL $0x3, CX
abi.go:6 0x1054c50 bf04000000 MOVL $0x4, DI
abi.go:6 0x1054c55 be05000000 MOVL $0x5, SI
abi.go:6 0x1054c5a 41b806000000 MOVL $0x6, R8
abi.go:6 0x1054c60 41b907000000 MOVL $0x7, R9
abi.go:6 0x1054c66 41ba08000000 MOVL $0x8, R10
abi.go:6 0x1054c6c 41bb09000000 MOVL $0x9, R11
abi.go:6 0x1054c72 488b6c2418 MOVQ 0x18(SP), BP
abi.go:6 0x1054c77 4883c420 ADDQ $0x20, SP
abi.go:6 0x1054c7b c3 RET
返回值和输出应用了完全相同的寄存器序列,同样在超出 9 个返回值时,多出的内容在栈上返回。
在传统的调用规约中,个别会辨别 caller saved registers 和 callee saved registers,但在 Go 中,所有寄存器都是 caller saved,也就是由 caller 负责保留,在 callee 中不保障不对其现场进行毁坏。
这里能够看到,返回值间接就把入参应用的寄存器间接笼罩掉了,也能够证实这一点。
因为函数调用不须要通过栈来传参了,所以在一些函数调用嵌套档次比拟深的场景下,goroutine 栈自身应用的内存也有肯定概率会升高。不过因为临时手边没有什么生产环境,所以临时也无奈验证就是了。