Golang 编译器代码浅析
  • 0. Golang 编译器代码浅析
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    • 1.1 编译器简介
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  • 2. golang 编译器 - 词法分析
    • 2.1 简介
    • 2.2 代码结构
    • 2.3 处理字符
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    • 2.5 总结
  • 3.a 语法分析理论知识
    • 3A.1 语法分析简介
    • 3A.2 文法
    • 3A.3 语法解析
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    • 3A.3.2 自顶向下 - 递归下降
    • 3A.3.3 自顶向下 - LL(1)文法
    • 3A.3.4 自底向上(Bottom-Up)
    • 3A.3.5 自底向上 - LR(0)项集及SLR预测表
    • 3A.3.6 自底向上 - LR(1)、LALR
    • 3A.4 语法分析工具
    • 3A.5 总结
  • 3B. golang 编译器 - 语法分析
    • 3B.1 简介
    • 3B.2 代码结构
    • 3B.3 数据结构
    • 3B.4 构造语法树
    • 3B.5 Unit Test及AST可视化
  • 4. Golang 编译器 - 类型检查
    • 4.1 简介
    • 4.2 代码结构
    • 4.3 符号解析
    • 4.4.1 数据结构 - 作用域
    • 4.4.2 数据结构 - Package
    • 4.4.3 数据结构 - Object 对象
    • 4.4.4-1 类型数据结构 - 简介
    • 4.4.4-2 类型接口
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    • 4.4.4-5 Struct 类型
    • 4.4.4-6 Interface 类型
    • 4.4.4-7 Named 类型
    • 4.4.4-8 Tuple 类型
    • 4.4.4-9 Sum 类型
    • 4.4.4-10 Function & Method 类型
    • 4.4.4-11 泛型类型
    • 4.4.4-12 类型的等价规则
    • 4.4.4-13 类型的比较规则
    • 4.4.4-14 总结
    • 4.4.5 类型检查器
    • 4.4.6 总结
    • 4.5.1 类型检查逻辑 - 包加载器
    • 4.5.2 类型检查逻辑 - 初始化
    • 4.5.2-1 全局作用域
    • 4.5.2-2 类型检查器
    • 4.5.3 类型检查逻辑 - 流程分析
    • 4.5.3-1.1 总体流程
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    • 4.5.3-1.3a 总体介绍
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    • 4.5.3-1.3c 求值表达式的类型检查
    • 4.5.3-1.3d 类型兼容性检查
    • 4.5.3-1.3e 处理delayed队列
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    • 4.5.3-1.5 总结
    • 4.5.3-2 特定问题分析
    • 4.5.3-2a 对象循环依赖检查
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    • 4.5.3-2c Underlying Type
    • 4.6 如何测试
    • 4.7 总结
  • 5. Golang 编译器 - IR Tree
    • 5.1 简介
    • 5.2 代码结构
    • 5.3 数据结构
    • 5.4 处理逻辑
    • 5.5 编译日志
    • 5.6 Unit Test
    • 5.7 总结
  • 6. golang 编译器 - 初始化任务
    • 6.1 简介
    • 6.2 代码结构
    • 6.3 总体逻辑
    • 6.4 赋值语句
    • 6.5 编译日志
    • 6.6 Unit Test
    • 6.7 总结
  • 7. golang 编译器 - 清除无效代码
    • 7.1 简介
    • 7.2 处理逻辑
    • 7.3 Unit Test
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    • 8.1 简介
    • 8.2 Inline的问题
    • 8.3 代码结构
    • 8.4 处理逻辑
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    • 8.4.3 内联操作
    • 8.4.4 编译日志
    • 8.4.5 Unit Test
    • 8.4.6 总结
  • 9. golang 编译器 - 逃逸分析
    • 9.1 什么是逃逸分析
    • 9.2 Go 的逃逸分析
    • 9.3 算法思路
    • 9.4 代码结构
    • 9.5 处理逻辑
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    • 9.5.2 数据结构
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    • 9.5.4 逃逸分析
    • 9.6 编译日志
    • 9.7 Unit Test
    • 9.8 总结
  • 10. golang 编译器 - 函数编译及导出
    • 10.1 简介
    • 10.2 编译函数
    • 10.2.1 SSA
    • 10.2.2 ABI
    • 10.2.3 并发控制
    • 10.3 导出对象文件
    • 10.4 总结
  • 11. Golang 编译器 - 写在最后
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  1. 6. golang 编译器 - 初始化任务

6.3 总体逻辑

创建初始化任务的主逻辑在文件cmd/compile/internal/pkginit/init.go的方法Task()中,刨去细节处理,总体逻辑可以整理如下:

func Task() *ir.Name {
	// Step 1: 处理 import 语句,按顺序查找出所有依赖包中的初始化任务
	var deps []*obj.LSym
	for _, pkg := range typecheck.Target.Imports {
		n := typecheck.Resolve(ir.NewIdent(base.Pos, pkg.Lookup(".inittask")))
		deps = append(deps, n.(*ir.Name).Linksym())
	}

	// Step 2: 处理全局变量赋值语句,函数 initOrder 用来确定初始化顺序,并且返回需要在运行时初始化的赋值语句
	nf := initOrder(typecheck.Target.Decls)
	var fns []*obj.LSym
	if len(nf) > 0 {
		// 如果有需要动态执行的赋值语句,则创建一个 init 函数,并将该函数的函数体设置为所有的动态赋值语句
		// 该 init 函数在所有用户自定义的 init 函数之前
		initializers := typecheck.Lookup("init")
		fn := typecheck.DeclFunc(initializers, ir.NewFuncType(base.Pos, nil, nil, nil))
		fn.Body = nf
		typecheck.Target.Decls = append(typecheck.Target.Decls, fn)
		fns = append(fns, fn.Linksym())
	}

	// Step 3: 处理用户申明的 init 函数,按照顺序添加到 fns 中
	for _, fn := range typecheck.Target.Inits {
		// 代码优化,去除函数中的无效代码,如果优化之后函数体为空,则忽略该 init 函数
		deadcode.Func(fn)

		if len(fn.Body) == 1 {
			if stmt := fn.Body[0]; stmt.Op() == ir.OBLOCK && len(stmt.(*ir.BlockStmt).List) == 0 {
				continue
			}
		}
		fns = append(fns, fn.Nname.Linksym())
	}

	// Step 4: 创建初始化任务 .inittask, 依次写入 deps 及 fns
	sym := typecheck.Lookup(".inittask")
	task := typecheck.NewName(sym)
	task.Class = ir.PEXTERN
	sym.Def = task
	lsym := task.Linksym()
	ot := 0
	ot = objw.Uintptr(lsym, ot, 0) // state: not initialized yet
	ot = objw.Uintptr(lsym, ot, uint64(len(deps)))
	ot = objw.Uintptr(lsym, ot, uint64(len(fns)))
	for _, d := range deps {
		ot = objw.SymPtr(lsym, ot, d, 0)
	}
	for _, f := range fns {
		ot = objw.SymPtr(lsym, ot, f, 0)
	}
	return task
}

接下来,我们详细探讨一下 Step 2 中对全局变量的赋值语句的处理逻辑。

上一页6.2 代码结构下一页6.4 赋值语句

最后更新于3年前

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Step 4 的代码细节不用太在意,重点是我们知道其最终创建了一个名叫.inittask的符号对象,并依次将前面三步的初始化内容写了进去。回顾, 编译器最终将.inittask设置为 Export 符号,并最终在编译的最后阶段将该符号对象写入对象文件(.o 或者 .a 文件)。所以在 Step 1 中可以通过该名字查找到其他依赖包中的初始化任务。

代码结构