通過匯編看golang函數(shù)的多返回值

golang這門語言，有個比較好的特性，就是支持函數(shù)的多返回值粗梭。想C柿究，C++，Java等這些語言，是不支持函數(shù)多返回的。但是C，C++可以使用傳遞指針寨腔，實現(xiàn)函數(shù)多返回。但是率寡，你有沒有想過迫卢，golang是怎樣實現(xiàn)函數(shù)多返回值的呢？
我們知道冶共，C乾蛤，C++是通過寄存器實現(xiàn)函數(shù)返回值的，也就是先把返回值寫入到一個寄存器中捅僵，然后再從寄存器中家卖，讀到函數(shù)的返回值。golang也是這樣實現(xiàn)的嗎庙楚？

偉大的思想家孔子曾說過上荡，在源碼面前一切都如同裸奔。后來馒闷，魯迅先生酪捡，總結(jié)了孔子的思想叁征，說出了，在匯編面前沛善，一切語法都是紙老虎航揉。

下面我們通過golang的匯編指令塞祈，來看一下golang是怎樣實現(xiàn)函數(shù)的多返回值的

在看匯編之前金刁，我們先用go的debug函數(shù)看下函數(shù)的棧信息
代碼很簡單，不用解釋了

package main

import (
    "fmt"
    "runtime/debug"
)

func main() {
    one(3)
}

func one(a int) (int, int) {
    fmt.Println(string(debug.Stack()))
    return a, a + 5
}

我標(biāo)紅的這一行议薪，就是one 函數(shù)的棧信息尤蛮，第一個參數(shù) 0x3 很好理解，就是我們傳入的參數(shù)3斯议，但是后面這兩個是啥产捞？還有，我明明只傳了一個參數(shù)哼御，為啥會傳入三個參數(shù)坯临？

到這里，我也就不賣關(guān)子了恋昼，直接說了看靠，后面這兩個參數(shù)，就是one函數(shù)返回值的地址液肌，也就是說挟炬，one函數(shù)返回值地址不在one函數(shù)中，而是在調(diào)用one函數(shù)的mian函數(shù)中嗦哆。golang的函數(shù)返回值谤祖，和C，C++的不同老速，golang的返回值是通過棧內(nèi)地址實現(xiàn)的（返回值的地址是由函數(shù)調(diào)用者提供）粥喜。

package main

func main() {
    var b, c *int
    one(3, b, c)
}

func one(a int, b, c *int) {
}

也就是說，剛開始的那段代碼橘券，和這段在功能實現(xiàn)上额湘，沒有什么差別，只是golang編譯器提供的一個語法糖约郁。

下面通過匯編來看一下
這次我們不是對深入分析golang的匯編缩挑，只是從匯編層面，驗證我們之前結(jié)論（golang函數(shù)多返回問題）
所以鬓梅，不會死磕plan9匯編語法供置，說實話，plan9的很多知識我也不懂绽快，大學(xué)沒開過匯編的課程芥丧，這些東西都是因為興趣自學(xué)的紧阔。

golang用的是plan9匯編，看plan9之前续担，先了解一下plan9的幾個概念

go匯編中有4個偽寄存器

FP: Frame pointer擅耽，指向棧底位置，一般用來引用函數(shù)的輸入?yún)?shù)物遇，用來訪問函數(shù)的參數(shù)
PC: Program counter: 程序計數(shù)器乖仇，用于分支和跳轉(zhuǎn)
SB: Static base pointer: 一般用于聲明函數(shù)或者全局變量
SP: Stack pointer：指向當(dāng)前棧幀的局部變量的開始位置(棧頂位置)，一般用來引用函數(shù)的局部變量

我們用這段代碼進(jìn)行匯編

package main

func main() {
    one(3)
}

func one(a int) (int, int) {
    return a, a + 5
}

使用 go tool compile -N -l -S main.go 得到匯編代碼

"".main STEXT nosplit size=2 args=0x0 locals=0x0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)      TEXT    "".main(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)      FUNCDATA        $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)      FUNCDATA        $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:3)      FUNCDATA        $3, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)      PCDATA  $2, $0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)      PCDATA  $0, $0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:4)      XCHGL   AX, AX
        0x0001 00001 (<unknown line number>)    RET
        0x0000 90 c3                                            ..
"".one STEXT nosplit size=20 args=0x18 locals=0x0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)      TEXT    "".one(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-24
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)      FUNCDATA        $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)      FUNCDATA        $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:7)      FUNCDATA        $3, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      PCDATA  $2, $0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      PCDATA  $0, $0
        0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      MOVQ    "".a+8(SP), AX
        0x0005 00005 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      MOVQ    AX, "".~r1+16(SP)
        0x000a 00010 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      ADDQ    $5, AX
        0x000e 00014 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      MOVQ    AX, "".~r2+24(SP)
        0x0013 00019 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8)      RET
        0x0000 48 8b 44 24 08 48 89 44 24 10 48 83 c0 05 48 89  H.D$.H.D$.H...H.
        0x0010 44 24 18 c3                                      D$..

我只截取了和main询兴，one函數(shù)相關(guān)的部分
TEXT "".one(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-24這行最后乃沙， $0-24 的含義，0代表one函數(shù)的棧幀大小(局部變量+可能需要的額外調(diào)用函數(shù)的參數(shù)空間的總大小)诗舰，因為one函數(shù)中沒有額外開銷警儒，所有大小是0，24是傳入?yún)?shù)和返回值的大小眶根，單位是字節(jié)蜀铲。傳入的參數(shù)和返回值都是int，在64位機(jī)器上属百，大小是8個字節(jié)记劝，64位。

簡單畫一下棧的示意圖

看一下這句0x0000 00000 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8) MOVQ "".a+8(SP), AX
SP寄存器指向的是棧頂?shù)奈恢茫?strong>AX 是一個通用寄存器
MOVQ指令把參數(shù)a 也就是(SP+8)的值搬到AX中

0x0005 00005 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8) MOVQ AX, "".~r1+16(SP)
同樣诸老，把AX中的值搬到r1（返回值b）

0x000a 00010 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8) ADDQ $5, AX
ADDQ指令把AX值+5

0x000e 00014 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8) MOVQ AX, "".~r2+24(SP)
最后把AX的值搬到r2(返回值c)

0x0013 00019 (C:\Users\bruce\Desktop\go\main.go:8) RET
最后RET指令隆夯，one函數(shù)結(jié)束

總結(jié)

通過對golang進(jìn)行匯編，真實了之前的結(jié)論

golang函數(shù)的多返回值不是通過寄存器傳遞别伏，使用過使用調(diào)用值提供的地址蹄衷，賦值實現(xiàn)的

先寫這些吧，我也是剛接觸golang的匯編厘肮，文中如有不正確的地方愧口，還請在評論區(qū)指出