曹大帶我學(xué) Go（3）—— 如何用匯編打同事的臉
你好，我是小X。
曹大最近開 Go 課程了，小X 正在和曹大學(xué) Go。
這個系列會講一些從課程中學(xué)到的讓人醍醐灌頂?shù)臇|西，撥云見日，帶你重新認(rèn)識 Go。
今天介紹幾個常用的查看 Go 匯編代碼、調(diào)試 Go 程序的命令和工具，既可以在平時和同事、網(wǎng)友抬杠時使用，還能在關(guān)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(shí)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(biāo)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(yīng)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(shí)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(diào)度器的代碼。
我們只需要知道用 go 關(guān)鍵字創(chuàng)建 goroutine，就可以瘋狂堆業(yè)務(wù)了。至于 goroutine 是怎么被調(diào)度的，根本不需要關(guān)心，這些是 runtime 調(diào)度器的工作。
那我們自己寫的代碼如何和 runtime 里的代碼對應(yīng)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(guān)鍵字對應(yīng) runtime 里的哪個函數(shù)，于是寫了一段測試代碼：
package main
func main() {
go func() {
println(1+2)
}()
}
因?yàn)?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"
馬上就能看到 go func(){}() 對應(yīng) newproc() 函數(shù)，這時再深入研究下 newproc() 函數(shù)就大概知道 goroutine 是如何被創(chuàng)建的。
用 dlv 調(diào)試
那有同學(xué)問了，有沒有其他可以調(diào)試 Go、以及和 Go 程序互動的方法呢？其實(shí)是有的！這就是我們要介紹的 dlv 調(diào)試工具，目前它對調(diào)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(xué)會了幾個進(jìn)階的指令，威力挺大，也進(jìn)一步加深了對 Go 的理解。
下面我們帶著一個任務(wù)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(bào) panic。這是為什么呢？又是在哪 panic 呢？
首先寫出讓 map 產(chǎn)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(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：
dlv exec ./a
使用 b 這個命令打斷點(diǎn)，有三種方法：
b + 地址 b + 代碼行數(shù) b + 函數(shù)名
我們要在對 map 賦值的地方加個斷點(diǎn)。先找到代碼位置：
cat -n a.go
看到：
賦值的地方在第 5 行，加斷點(diǎn)：
(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(yùn)行到斷點(diǎn)處：
執(zhí)行 disass 命令，可以看到匯編指令：
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(shù) mapassign_fast64：
這時再用單步命令 s，就會進(jìn)入判斷 h 的值為 nil 的分支，然后執(zhí)行 panic 函數(shù)：
至此，向 nil 的 map 賦值時，產(chǎn)生 panic 的代碼就被我們找到了。接著，按圖索驥找到對應(yīng) runtime 源碼的位置，就可以進(jìn)一步探索了。
除此之外，我們還可以使用 bt 命令看到調(diào)用棧：
使用 frame 1 命令可以跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置。這里 1 對應(yīng)圖中的 a.go:5，也就是我們前面打斷點(diǎn)的地方，是不是非?？犰?。
上面這張圖里我們也能清楚地看到，用戶 goroutine 其實(shí)是被 goexit 函數(shù)一路調(diào)用過來的。當(dāng)用戶 goroutine 執(zhí)行完畢后，就會回到 goexit 函數(shù)做一些收尾工作。當(dāng)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(jié)
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(yīng)的 runtime 源碼或者匯編代碼的方法，非常實(shí)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(nèi)容了~ 我是小X，我們下期再見~
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