深入Go的底层，带你走近一群有追求的人

目录

• 缘起
• 自我介绍的技巧
• 硬核知识点
  • 什么是plan9汇编
  • 汇编角度看函数调用及返回过程
  • 汇编角度看slice
• 正确参与Go夜读活动的方式
• 阅读原文

上周六晚上，我参加了“Go夜读”活动，这期主要讲Go汇编语言，由滴滴大佬曹春晖大神主讲。活动结束后，我感觉打通了任督二脉。活动从晚上9点到深夜11点多，全程深度参与，大呼过瘾，以至于活动结束之后，久久不能平静。

可以说理解了Go汇编语言，就可以让我们对Go的理解上一个台阶，很多以前模棱的东西，在汇编语言面前都无所遁形了。我在活动上收获了很多，今天我来作一个总结，希望给大家带来启发！

缘起

几周前我写了一篇关于defer的文章：《Golang之如何轻松化解defer的温柔陷阱》。这篇文章发出后不久就被GoCN的每日新闻收录了，然后就被Go夜读群的大佬杨文看到了，之后被邀请去夜读活动分享。

正式分享前，我又主题阅读了很多文章，以求把defer讲清楚。阅读过程中，我发现但凡深入一点的文章，都会抛出Go汇编语言。于是就去搜索资料，无奈相关的资料太少，看得云里雾里，最后到了真正要分享的时候也没有完全弄清楚。

夜读活动结束之后，杨大发布了由春晖大神带来的夜读分享预告：《plan9 汇编入门，带你打通应用和底层》。我得知这个消息后，非常激动！终于有牛人可以讲讲Go汇编语言了，听完之后估计会有很大提升，也能搞懂defer的底层原理了！

接着，我发现，春晖大神竟然和我在同一个公司！我在公司内网上搜到了他写的plan9汇编相关文章，发布到Go夜读的github上。我提前花时间预习完了文章，整理出了遇到的问题。

周六晚上9点准时开讲，曹大的准备很充分！原来1个小时的时间被拉长到了2个多小时，而曹大精力和反应一直很迅速，问的问题很快就能得到回答。我全程和曹大直接对话，感觉简直不要太爽！

这篇文章既是对这次夜读的总结，也是为了宣传一下Go夜读活动。那里是一群有追求的人，他们每周都会聚在一起，通过网络，探讨Go语言的方方面面。我相信，参与的人都会有很多不同的收获。

我直接参与的Go夜读活动有三期，一期分享，两期听讲，每次都有很多的收获。

自我介绍的技巧

很多人都不知道怎么做好一个自我介绍，要么含糊其辞，介绍完大家都不知道你讲了什么；要么说了半天无效的信息，大家并不关心的事情，搞得很尴尬。 其实自我介绍没那么难，掌握套路后，是可以做得很好的！

我在上上期Go夜读分享的时候，用一张PPT完成了自我介绍。包含了四个方面：个人基本信息、出现在此时此地的原因、我能带来的帮助、我希望得到的帮助。

个人基本信息包括你叫什么名字，是哪里人，在什么地方工作，毕业于哪个学校，有什么兴趣爱好……这些基本的属性。这些信息可以让大家快速形成对你的直观认识。

出现在此时此地的原因，可以讲解你的故事。你在什么地方通过什么人知道了这个活动，然后因为什么打动你来参加……通过故事可以迅速拉近与现场其他参与者的距离。

我能带来的帮助，参加活动的人都是想获取一些东西的：知识、经验、见闻等等。但是，我们不能只索取，不付出。因此，可以讲讲你可以提供的帮助。比如我可以联系场地，我会写宣传文章等等，你可以讲出你独特的价值。

我希望得到的帮助。每个参与的人都希望从活动中获得自己想要的东西，正是因为此，这个活动对于参与者才有意义，也才会持续下去的动力。

这四个方面，可以组成一个非常精彩的自我介绍。它最早是我在听罗胖的《罗辑思维》听到的，我把它写进了我的人生算法里，今天推荐给大家。希望大家以后在需要自我介绍的场合有话可说，而且能说的精彩。

硬核知识点

什么是plan9汇编

我们知道，CPU是只认二进制指令的，也就是一串的0101；人类无法记住这些二进制码，于是发明了汇编语言。汇编语言实际上是二进制指令的文本形式，它与指令可以一一对应。

每一种CPU指令都是不一样的，因此对应的汇编语言也就不一样。人类写完汇编语言后，把它转换成二进制码，就可以被机器执行了。转换的动作由编译器完成。

Go语言的编译器和汇编器都带了一个-S参数，可以查看生成的最终目标代码。通过对比目标代码和原始的Go语言或Go汇编语言代码的差异可以加深对底层实现的理解。

Go汇编语言实际上来源于plan9汇编语言，而plan9汇编语言最初来源于Go语言作者之一的Ken Thompson为plan9系统所写的C语言编译器输出的汇编伪代码。这里强烈推荐一下春晖大神的新书《Go语言高级编程》，即将上市，电子版的点击阅读原文可以看到地址，书中有一整个章节讲Go的汇编语言，非常精彩！

理解Go的汇编语言，哪怕只是一点点，都能对Go的运行机制有更深入的理解。比如我们以前讲的defer，如果从Go源码编译后的汇编代码来看，就能深刻地掌握它的底层原理。再比如，很多文章都会分析Go的函数参数传递都是值传递，如果把汇编代码秀出来，很容易就能得出结论。

汇编角度看函数调用及返回过程

假设我们有一个这样年幼无知的例子，求两个int的和，Go源码如下：

package main

func main() {
	_ = add(3,5)
}

func add(a, b int) int {
	return a+b
}

使用如下命令得到汇编代码：

go tool compile -S main.go

go tool compile命令用于调用Go语言提供的底层命令工具，其中-S参数表示输出汇编格式。

我们现在只关心add函数的汇编代码：

"".add STEXT nosplit size=19 args=0x18 locals=0x0
        0x0000 00000 (main.go:7)        TEXT    "".add(SB), NOSPLIT, $0-24
        0x0000 00000 (main.go:7)        FUNCDATA        $0, gclocals·54241e171da8af6ae173d69da0236748(SB)
        0x0000 00000 (main.go:7)        FUNCDATA        $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (main.go:7)        MOVQ    "".b+16(SP), AX
        0x0005 00005 (main.go:7)        MOVQ    "".a+8(SP), CX
        0x000a 00010 (main.go:8)        ADDQ    CX, AX
        0x000d 00013 (main.go:8)        MOVQ    AX, "".~r2+24(SP)
        0x0012 00018 (main.go:8)        RET

看不懂没关系，我目前也不是全部都懂，但是对于理解一个函数调用的整体过程而言，足够了。

0x0000 00000 (main.go:7)        TEXT    "".add(SB), NOSPLIT, $0-24

这一行表示定义add这个函数，最后的数字$0-24，其中0表示函数栈帧大小为0；24表示参数及返回值的大小：参数是2个int型变量，返回值是1个int型变量，共24字节。

再看中间这四行：

        0x0000 00000 (main.go:7)        MOVQ    "".b+16(SP), AX
        0x0005 00005 (main.go:7)        MOVQ    "".a+8(SP), CX
        0x000a 00010 (main.go:8)        ADDQ    CX, AX
        0x000d 00013 (main.go:8)        MOVQ    AX, "".~r2+24(SP)

代码片段中的第1行，将第2个参数b搬到AX寄存器；第2行将1个参数a搬到寄存器CX；第3行将a和b相加，相加的结果搬到AX；最后一行，将结果搬到返回参数的地址，这段汇编代码非常简单，来看一下函数调用者和被调者的栈帧图：

(SP)指栈顶，b+16(SP)表示参数1的位置，从SP往上增加16个字节，注意，前面的b仅表示一个标号；同样，a+8(SP)表示实参0；~r2+24(SP)则表示返回值的位置。

具体可以看下面的图：

上面add函数的栈帧大小为0，其实更一般的调用者与被调用者的栈帧示意图如下：

最后，执行RET指令。这一步把被调用函数add栈帧清零,接着，弹出栈顶的返回地址，把它赋给指令寄存器rip，而返回地址就是main函数里调用add函数的下一行。

于是，又回到了main函数的执行环境，add函数的栈帧也被销毁了。但是注意，这块内存是没有被清零的，清零动作是之后再次申请这块内存的时候要做的事。比如，声明了一个int型变量，它的默认值是0，清零的动作是在这里完成的。

这样，main函数完成了函数调用，也拿到了返回值，完美。

汇编角度看slice

再来看一个例子，我们来看看slice的底层到底是什么。

package main

func main() {
	s := make([]int, 3, 10)
	_ = f(s)
}

func f(s []int) int {
	return s[1]
}

用上面同样的命令得到汇编代码，我们只关注f函数的汇编代码：

"".f STEXT nosplit size=53 args=0x20 locals=0x8
        // 栈帧大小为8字节，参数和返回值为32字节
        0x0000 00000 (main.go:8)        TEXT    "".f(SB), NOSPLIT, $8-32
        // SP栈顶指针下移8字节
        0x0000 00000 (main.go:8)        SUBQ    $8, SP
        // 将BP寄存器的值入栈
        0x0004 00004 (main.go:8)        MOVQ    BP, (SP)
        // 将新的栈顶地址保存到BP寄存器
        0x0008 00008 (main.go:8)        LEAQ    (SP), BP
        0x000c 00012 (main.go:8)        FUNCDATA        $0, gclocals·4032f753396f2012ad1784f398b170f4(SB)
        0x000c 00012 (main.go:8)        FUNCDATA        $1, gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464(SB)
        // 取出slice的长度len
        0x000c 00012 (main.go:8)        MOVQ    "".s+24(SP), AX
        // 比较索引1是否超过len
        0x0011 00017 (main.go:9)        CMPQ    AX, $1
        // 如果超过len，越界了。跳转到46
        0x0015 00021 (main.go:9)        JLS     46
        // 将slice的数据首地址加载到AX寄存器
        0x0017 00023 (main.go:9)        MOVQ    "".s+16(SP), AX
        // 将第8byte地址的元素保存到AX寄存器，也就是salaries[1]
        0x001c 00028 (main.go:9)        MOVQ    8(AX), AX
        // 将结果拷贝到返回参数的位置（y）
        0x0020 00032 (main.go:9)        MOVQ    AX, "".~r1+40(SP)
        // 恢复BP的值
        0x0025 00037 (main.go:9)        MOVQ    (SP), BP
        // SP向上移动8个字节
        0x0029 00041 (main.go:9)        ADDQ    $8, SP
        // 返回
        0x002d 00045 (main.go:9)        RET
        0x002e 00046 (main.go:9)        PCDATA  $0, $1
        // 越界，panic
        0x002e 00046 (main.go:9)        CALL    runtime.panicindex(SB)
        0x0033 00051 (main.go:9)        UNDEF
        0x0000 48 83 ec 08 48 89 2c 24 48 8d 2c 24 48 8b 44 24  H...H.,$H.,$H.D$
        0x0010 18 48 83 f8 01 76 17 48 8b 44 24 10 48 8b 40 08  .H...v.H.D$.H.@.
        0x0020 48 89 44 24 28 48 8b 2c 24 48 83 c4 08 c3 e8 00  H.D$(H.,$H......
        0x0030 00 00 00 0f 0b                                   .....
        rel 47+4 t=8 runtime.panicindex+0

通过上面的汇编代码，我们画出函数调用的栈帧图：

我们可以清晰地看到，一个slice本质上是用一个数据首地址，一个长度Len，一个容量Cap。所以在参数是slice的函数里，对slice的操作会影响到实参的slice。

正确参与Go夜读活动的方式

最后再说一下Go夜读活动的方式和目标。引自Go夜读的github说明文件：

由一个主讲人带着大家一起去阅读 Go 源代码，一起去啃那些难啃的算法、学习代码里面的奇淫技巧，遇到问题或者有疑惑了，我们可以一起去检索，解答这些问题。我们可以一起学习，共同成长。

我们希望可以推进大家深入了解 Go ，快速成长为资深的 Gopher 。我们希望每次来了的人和没来的人都能够有收获，成长。

前面我说Go夜读活动的小伙伴是一群有追求的人，这里我也指出一些问题吧。就我参与的三期来看，虽然zoom接入人数很多，高峰期50+人，但是全过程大家交流比较少，基本上是主讲人一个人在那自嗨。春晖大佬讲的那期，只有我全程提问。感觉像是我们两个人在对话，我的问题弄清楚了，只是不知道其他的参与同学如何？

我再给分享者和参与者提一些建议吧：

对于分享者，事先做好充足的准备，可以在文章里列出主要的点，放在github里，参考春晖大佬的plan9汇编讲义；最重要的一点，分享前给大家提供一份预习资料。

对于参与者，能获得最多收获的方式就是会前预习，会中积极提问，会后复习总结发散。另外，强烈建议参与者会前要准备至少一个问题，有针对性地听，才会有收获。会中也要积极提问，这也是对主讲者的反馈，不至于主讲者觉得只有自己在对着电脑讲。

最后，欢迎每一个学习Go语言的同学都能来Go夜读看看！点击阅读原文可以看到文章里提到的所有资料，包括上期曹大plan9汇编的视频回放，不容错过！

阅读原文

夜读地址

《plan9 汇编入门，带你打通应用和底层》讲义

《plan9 汇编入门，带你打通应用和底层》视频地址

曹大的Go高级编程书，纸质书即将出版

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