golang 數字比較彙編分析golang迴圈

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迴圈是程式設計中很強大的乙個概念，而且非常容易處理。但是，必須將其翻譯成機器可理解的基本指令。它的編譯方式也可能影響標準庫中的其他元件。讓我們開始分析一下範圍迴圈。

迴圈彙編

範圍迴圈可以迭代陣列，切片或通道。下面函式展示了，對分片進行迴圈並將數字相加：

func main() 
t := 0
for _, v := range l 
println(t)
}

執行 go tool compile -s main.go 可以轉儲生成彙編**，下面為範圍迴圈的相關**。

0x0041 00065 (main.go:4)   xorl   ax, ax
0x0043 00067 (main.go:4)   xorl   cx, cx
0x0045 00069 (main.go:7)   jmp    82
0x0047 00071 (main.go:7)   movq   ""..autotmp_5+16(sp)(ax*8), dx
0x004c 00076 (main.go:7)   incq   ax
0x004f 00079 (main.go:8)   addq   dx, cx
0x0052 00082 (main.go:7)   cmpq   ax, $5
0x0056 00086 (main.go:7)   jlt    71
0x0058 00088 (main.go:11)  movq   cx, "".t+8(sp)

我們把指令分為兩部分：初始化及迴圈本身。最開始兩行指令用來初始化兩個暫存器為0。

0x0041 00065 (main.go:4)   xorl   ax, ax
0x0043 00067 (main.go:4)   xorl   cx, cx

暫存器ax包含迴圈中的當前位置，而cx包含變數 t 的值。下面是帶有指令和通用暫存器的直觀表示：

該迴圈指令 jmp 82 開始，表示跳轉到指令82。可以通過第二列來標識此目標指令：

下一條指令 cmpq ax, $5 表示「比較暫存器ax和數值5」。它實際上是從ax中減去暫存器dx的值，並將結果儲存到另乙個暫存器中。現在，可以在下一條指令jlt 71中使用該值，該指令表示「如果小於0，則跳轉到指令71。」下面是更新後的圖：

如果條件不滿足，則程式將不會跳轉執行迴圈後面的下一條指令。

因此，我們現在有了迴圈的結構。下面是轉換回 go 的迴圈：

goto end
start:
?end:
if i < 5 
println(t)

該迴圈的主體是缺失的，下面是指令：

0x0047 00071 (main.go:7)   movq   ""..autotmp_5+16(sp)(ax*8), dx
0x004c 00076 (main.go:7)   incq   ax
0x004f 00079 (main.go:8)   addq   dx, cx

第乙個指令 movq ""..autotmp_5+16(sp)(ax*8), dx 表示「將記憶體從源移動到目標」。由以下內容組成：

然後，incq 代表「遞增」，並將遞增迴圈的當前位置：

迴圈體的最後一條指令是 addq dx, cx 表示「將dx新增到cx」。之前我們已經看到dx包含迴圈的當前值，而cx是包含變數 t 內容的暫存器：

它將一直迴圈直到迴圈計數器到達5。然後，迴圈之後的指令顯示暫存器cx將其值移至 t ：

0x0058 00088 (main.go:11)   movq   cx, "".t+8(sp)

這是處於最終狀態的圖：

我們還可以在go中完成迴圈的翻譯：

func main() 
t := 0
i := 0
var tmp int
goto end
start:
tmp = l[i]
i++t += tmp
end:
if i < 5 
println(t)
}

為這個新程式生成彙編**，將提供完全相同的輸出。

改進

內部轉換迴圈的方式可能會對其他功能(例如go排程程式)產生影響。在go 1.10之前，編譯的迴圈類似於以下**：

func main() 
t := 0
i := 0
var tmp int
p := uintptr(unsafe.pointer(&l[0]))
if i >= 5 
body:
tmp = *(*int)(unsafe.pointer(p))
p += unsafe.sizeof(l[0])
i++t += tmp
if i < 5 
end:
println(t)
}

這種實現方式的問題是，當達到5時，指標p超過了分配的末尾。這個問題使迴圈不容易被搶占，因為它的主體不安全。迴圈編譯的優化確保它不會建立任何過去的指標。為準備go排程程式中的非合作式搶占而進行了此改進。

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