As Linus once said, if one wants to understand
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前言
哈喽，大家好，我是asong；最近在看Go语言调度器相关的源码，发现看源码真是个技术活，所以本文就简单总结一下该如何查看Go源码，希望对你们有帮助。
Go源码包括哪些？ 以我个人理解，Go源码主要分为两部分，一部分是官方提供的标准库，一部分是Go语言的底层实现，Go语言的所有源码/标准库/编译器都在src目录下：https://github.com/golang/go/tree/master/src
观看Go标准库 and Go底层实现的源代码难易度也是不一样的，我们一般也可以先从标准库入手，挑选你感兴趣的模块，把它吃透，有了这个基础后，我们在看Go语言底层实现的源代码会稍微轻松一些；下面就针对我个人的一点学习心得分享一下如何查看Go源码；
查看标准库源代码 标准库的源代码看起来稍容易些，因为标准库也属于上层应用，我们可以借助IDE的帮忙，其在IDE上就可以跳转到源代码包，我们只需要不断来回跳转查看各个函数实现做好笔记即可，因为一些源代码设计的比较复杂，大家在看时最好通过画图辅助一下，个人觉得画UML是最有助于理解的，能更清晰的理清各个实体的关系；
有些时候只看代码是很难理解的，这时我们使用在线调试辅助我们理解，使用IDE提供的调试器或者GDB都可以达到目的，写一个简单的demo，断点一打，单步调试走起来，比如你要查看fmt.Println的源代码，开局一个小红点，然后就是点点点；
查看Go语言底层实现 人都是会对未知领域充满好奇，当使用一段时间Go语言后，就想更深入的搞明白一些事情，例如：Go程序的启动过程是怎样的，goroutine是怎么调度的，map是怎么实现的等等一些Go底层的实现，这种直接依靠IDE跳转追溯代码是办不到的，这些都属于Go语言的内部实现，大都在src目录下的runtime包内实现，其实现了垃圾回收，并发控制， 栈管理以及其他一些 Go 语言的关键特性，在编译Go代码为机器代码时也会将其也编译进来，runtime就是Go程序执行时候使用的库，所以一些Go底层原理都在这个包内，我们需要借助一些方式才能查看到Go程序执行时的代码，这里分享两种方式：分析汇编代码、dlv调试；
分析汇编代码 前面我们已经介绍了Go语言实现了runtime库，我们想看到一些Go语言关键字特性对应runtime里的那个函数，可以查看汇编代码，Go语言的汇编使用的plan9，与x86汇编差别还是很大，很多朋友都不熟悉plan9的汇编，但是要想看懂Go源码还是要对plan9汇编有一个基本的了解的，这里推荐曹大的文章：plan9 assembly 完全解析，会一点汇编我们就可以看源代码了，比如想在我们想看make是怎么初始化slice的，这时我们可以先写一个简单的demo：
1 2 3 4 5 6 7 // main.go import "fmt" func main() { s := make([]int, 10, 20) fmt.Println(s) }
有两种方式可以查看汇编代码：
1 2 1. go tool compile -S -N -l main.go 2. go build main.go && go tool objdump ./main
方式一是将源代码编译成.o文件，并输出汇编代码，方式二是反汇编，这里推荐使用方式一，执行方式一命令后，我们可以看到对应的汇编代码如下：
s := make([]int, 10, 20)对应的源代码就是 runtime.makeslice(SB)，这时候我们就去runtime包下找makeslice函数，不断追踪下去就可查看源码实现了，可在runtime/slice.go中找到：
在线调试 虽然上面的方法可以帮助我们定位到源代码，但是后续的操作全靠review还是难于理解的，如果能在线调试跟踪代码可以更好助于我们理解，目前Go语言支持GDB、LLDB、Delve调试器，但只有Delve是专门为Go语言设计开发的调试工具，所以使用Delve可以轻松调试Go汇编程序，Delve的入门文章有很多，这篇就不在介绍Delve的详细使用方法，入门大家可以看曹大的文章：https://chai2010.cn/advanced-go-programming-book/ch3-asm/ch3-09-debug.html，本文就使用一个小例子带大家来看一看`dlv`如何调试`Go`源码，大家都知道向一个`nil`的切片追加元素，不会有任何问题，在源码中是怎么实现的呢？接下老我们使用`dlv`调试跟踪一下，先写一个小`demo`：
1 2 3 4 5 6 7 import "fmt" func main() { var s []int s = append(s, 1) fmt.Println(s) }
进入命令行包目录，然后输入dlv debug进入调试
1 2 3 $ dlv debug Type 'help' for list of commands. (dlv)
因为这里我们想看到append的内部实现，所以在append那行加上断点，执行如下命令：
1 2 (dlv) break main.go:7 Breakpoint 1 set at 0x10aba57 for main.main() ./main.go:7
执行continue命令，运行到断点处：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (dlv) continue > main.main() ./main.go:7 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x10aba57) 2: 3: import "fmt" 4: 5: func main() { 6: var s []int => 7: s = append(s, 1) 8: fmt.Println(s) 9: }
接下来我们执行disassemble反汇编命令查看main函数对应的汇编代码：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 (dlv) disassemble TEXT main.main(SB) /Users/go/src/asong.cloud/Golang_Dream/code_demo/src_code/main.go main.go:5 0x10aba20 4c8d6424e8 lea r12, ptr [rsp-0x18] main.go:5 0x10aba25 4d3b6610 cmp r12, qword ptr [r14+0x10] main.go:5 0x10aba29 0f86f6000000 jbe 0x10abb25 main.go:5 0x10aba2f 4881ec98000000 sub rsp, 0x98 main.go:5 0x10aba36 4889ac2490000000 mov qword ptr [rsp+0x90], rbp main.go:5 0x10aba3e 488dac2490000000 lea rbp, ptr [rsp+0x90] main.go:6 0x10aba46 48c744246000000000 mov qword ptr [rsp+0x60], 0x0 main.go:6 0x10aba4f 440f117c2468 movups xmmword ptr [rsp+0x68], xmm15 main.go:7 0x10aba55 eb00 jmp 0x10aba57 => main.go:7 0x10aba57* 488d05a2740000 lea rax, ptr [rip+0x74a2] main.go:7 0x10aba5e 31db xor ebx, ebx main.go:7 0x10aba60 31c9 xor ecx, ecx main.go:7 0x10aba62 4889cf mov rdi, rcx main.go:7 0x10aba65 be01000000 mov esi, 0x1 main.go:7 0x10aba6a e871c3f9ff call $runtime.growslice main.go:7 0x10aba6f 488d5301 lea rdx, ptr [rbx+0x1] main.go:7 0x10aba73 eb00 jmp 0x10aba75 main.go:7 0x10aba75 48c70001000000 mov qword ptr [rax], 0x1 main.go:7 0x10aba7c 4889442460 mov qword ptr [rsp+0x60], rax main.go:7 0x10aba81 4889542468 mov qword ptr [rsp+0x68], rdx main.go:7 0x10aba86 48894c2470 mov qword ptr [rsp+0x70], rcx main.go:8 0x10aba8b 440f117c2450 movups xmmword ptr [rsp+0x50], xmm15 main.go:8 0x10aba91 488d542450 lea rdx, ptr [rsp+0x50] main.go:8 0x10aba96 4889542448 mov qword ptr [rsp+0x48], rdx main.go:8 0x10aba9b 488b442460 mov rax, qword ptr [rsp+0x60] main.go:8 0x10abaa0 488b5c2468 mov rbx, qword ptr [rsp+0x68] main.go:8 0x10abaa5 488b4c2470 mov rcx, qword ptr [rsp+0x70] main.go:8 0x10abaaa e8f1dff5ff call $runtime.convTslice main.go:8 0x10abaaf 4889442440 mov qword ptr [rsp+0x40], rax main.go:8 0x10abab4 488b542448 mov rdx, qword ptr [rsp+0x48] main.go:8 0x10abab9 8402 test byte ptr [rdx], al main.go:8 0x10ababb 488d35be640000 lea rsi, ptr [rip+0x64be] main.go:8 0x10abac2 488932 mov qword ptr [rdx], rsi main.go:8 0x10abac5 488d7a08 lea rdi, ptr [rdx+0x8] main.go:8 0x10abac9 833d30540d0000 cmp dword ptr [runtime.writeBarrier], 0x0 main.go:8 0x10abad0 7402 jz 0x10abad4 main.go:8 0x10abad2 eb06 jmp 0x10abada main.go:8 0x10abad4 48894208 mov qword ptr [rdx+0x8], rax main.go:8 0x10abad8 eb08 jmp 0x10abae2 main.go:8 0x10abada e8213ffbff call $runtime.gcWriteBarrier main.go:8 0x10abadf 90 nop main.go:8 0x10abae0 eb00 jmp 0x10abae2 main.go:8 0x10abae2 488b442448 mov rax, qword ptr [rsp+0x48] main.go:8 0x10abae7 8400 test byte ptr [rax], al main.go:8 0x10abae9 eb00 jmp 0x10abaeb main.go:8 0x10abaeb 4889442478 mov qword ptr [rsp+0x78], rax main.go:8 0x10abaf0 48c784248000000001000000 mov qword ptr [rsp+0x80], 0x1 main.go:8 0x10abafc 48c784248800000001000000 mov qword ptr [rsp+0x88], 0x1 main.go:8 0x10abb08 bb01000000 mov ebx, 0x1 main.go:8 0x10abb0d 4889d9 mov rcx, rbx main.go:8 0x10abb10 e8aba8ffff call $fmt.Println main.go:9 0x10abb15 488bac2490000000 mov rbp, qword ptr [rsp+0x90] main.go:9 0x10abb1d 4881c498000000 add rsp, 0x98 main.go:9 0x10abb24 c3 ret main.go:5 0x10abb25 e8f61efbff call $runtime.morestack_noctxt .:0 0x10abb2a e9f1feffff jmp $main.main
从以上内容我们看到调用了runtime.growslice方法，我们在这里加一个断点：
1 2 (dlv) break runtime.growslice Breakpoint 2 set at 0x1047dea for runtime.growslice() /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:162
之后我们再次执行continue执行到该断点处：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (dlv) continue > runtime.growslice() /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:162 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x1047dea) Warning: debugging optimized function 157: // NOT to the new requested capacity. 158: // This is for codegen convenience. The old slice's length is used immediately 159: // to calculate where to write new values during an append. 160: // TODO: When the old backend is gone, reconsider this decision. 161: // The SSA backend might prefer the new length or to return only ptr/cap and save stack space. => 162: func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice { 163: if raceenabled { 164: callerpc := getcallerpc() 165: racereadrangepc(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)), callerpc, funcPC(growslice)) 166: } 167: if msanenabled {
之后就是不断的单步调试可以看出来切片的扩容策略；到这里大家也就明白了为啥向nil的切片追加数据不会有问题了，因为在容量不够时会调用growslice函数进行扩容，具体扩容规则大家可以继续追踪，打脸网上那些瞎写的文章。
上文我们介绍调试汇编的一个基本流程，下面在介绍两个我在看源代码时经常使用的命令；
goroutines 命令：通过goroutines命令（简写grs），我们可以查看所goroutine，通过goroutine (alias: gr)命令可以查看当前的gourtine：
1 2 3 4 5 6 (dlv) grs * Goroutine 1 - User: ./main.go:7 main.main (0x10aba6f) (thread 218565) Goroutine 2 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [force gc (idle)] Goroutine 3 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [GC sweep wait] Goroutine 4 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [GC scavenge wait] Goroutine 5 - User: /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:367 runtime.gopark (0x1035232) [finalizer wait]
stack命令：通过stack命令（简写bt），我们可查看当前函数调用栈信息：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 (dlv) bt 0 0x0000000001047e15 in runtime.growslice at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/slice.go:183 1 0x00000000010aba6f in main.main at ./main.go:7 2 0x0000000001034e13 in runtime.main at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/proc.go:255 3 0x000000000105f9c1 in runtime.goexit at /usr/local/opt/go/libexec/src/runtime/asm_amd64.s:1581
regs命令：通过regs命令可以查看全部的寄存器状态，可以通过单步执行来观察寄存器的变化：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 (dlv) regs Rip = 0x0000000001047e15 Rsp = 0x000000c00010de68 Rax = 0x00000000010b2f00 Rbx = 0x0000000000000000 Rcx = 0x0000000000000000 Rdx = 0x0000000000000008 Rsi = 0x0000000000000001 Rdi = 0x0000000000000000 Rbp = 0x000000c00010ded0 R8 = 0x0000000000000000 R9 = 0x0000000000000008 R10 = 0x0000000001088c40 R11 = 0x0000000000000246 R12 = 0x000000c00010df60 R13 = 0x0000000000000000 R14 = 0x000000c0000001a0 R15 = 0x00000000000000c8 Rflags = 0x0000000000000202 [IF IOPL=0] Cs = 0x000000000000002b Fs = 0x0000000000000000 Gs = 0x0000000000000000
locals命令：通过locals命令，可以查看当前函数所有变量值：
1 2 3 (dlv) locals newcap = 1 doublecap = 0
总结 看源代码的过程是没有捷径可走的，如果说有，那就是可以先看一些大佬输出的底层原理的文章，然后参照其文章一步步入门源码阅读，最终还是要自己去克服这个困难，本文介绍了我自己查看源码的一些方式，你是否有更简便的方式呢？欢迎评论区分享出来～。
好啦，本文到这里就结束了，我是asong ，我们下期见。
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