go語言的堆棧 golang的堆和棧

go程序如何分配堆棧的

在Go語言中有一些調(diào)試技巧能幫助我們快速找到問題，有時(shí)候你想盡可能多的記錄異常但仍覺得不夠，搞清楚堆棧的意義有助于定位Bug或者記錄更完整的信息。

“專業(yè)、務(wù)實(shí)、高效、創(chuàng)新、把客戶的事當(dāng)成自己的事”是我們每一個(gè)人一直以來堅(jiān)持追求的企業(yè)文化。 成都創(chuàng)新互聯(lián)是您可以信賴的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)商、專業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商! 專注于成都網(wǎng)站制作、做網(wǎng)站、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設(shè)、軟件開發(fā)、設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)。我們始終堅(jiān)持以客戶需求為導(dǎo)向，結(jié)合用戶體驗(yàn)與視覺傳達(dá)，提供有針對性的項(xiàng)目解決方案，提供專業(yè)性的建議，創(chuàng)新互聯(lián)建站將不斷地超越自我，追逐市場，引領(lǐng)市場！

本文將討論堆棧跟蹤信息以及如何在堆棧中識(shí)別函數(shù)所傳遞的參數(shù)。

Functions

先從這段代碼開始：

Listing 1

01 package main

02

03 func main() {

04 ? ? slice := make([]string, 2, 4)

05 ? ? Example(slice, "hello", 10)

06 }

07

08 func Example(slice []string, str string, i int) {

09 ? ? panic("Want stack trace")

10 }

Example函數(shù)定義了3個(gè)參數(shù)，1個(gè)string類型的slice, 1個(gè)string和1個(gè)integer, 并且拋出了panic，運(yùn)行這段代碼可以看到這樣的結(jié)果：

Listing 2

Panic: Want stack trace

goroutine 1 [running]:

main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:9 +0x64

main.main()

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:5 +0x85

goroutine 2 [runnable]:

runtime.forcegchelper()

/Users/bill/go/src/runtime/proc.go:90

runtime.goexit()

/Users/bill/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0x1

goroutine 3 [runnable]:

runtime.bgsweep()

/Users/bill/go/src/runtime/mgc0.go:82

runtime.goexit()

/Users/bill/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0x1

堆棧信息中顯示了在panic拋出這個(gè)時(shí)間所有的goroutines狀態(tài)，發(fā)生的panic的goroutine會(huì)顯示在最上面。

Listing 3

01 goroutine 1 [running]:

02 main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:9 +0x64

03 main.main()

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:5 +0x85

第1行顯示最先發(fā)出panic的是goroutine 1, 第二行顯示panic位于main.Example中, 并能定位到該行代碼，在本例中第9行引發(fā)了panic。

下面我們關(guān)注參數(shù)是如何傳遞的：

Listing 4

// Declaration

main.Example(slice []string, str string, i int)

// Call to Example by main.

slice := make([]string, 2, 4)

Example(slice, "hello", 10)

// Stack trace

main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)

這里展示了在main中帶參數(shù)調(diào)用Example函數(shù)時(shí)的堆棧信息，比較就能發(fā)現(xiàn)兩者的參數(shù)數(shù)量并不相同，Example定義了3個(gè)參數(shù)，堆棧中顯示了6個(gè)參數(shù)?，F(xiàn)在的關(guān)鍵問題是我們要弄清楚它們是如何匹配的。

第1個(gè)參數(shù)是string類型的slice，我們知道在Go語言中slice是引用類型，即slice變量結(jié)構(gòu)會(huì)包含三個(gè)部分：指針、長度(Lengthe)、容量(Capacity)

Listing 5

// Slice parameter value

slice := make([]string, 2, 4)

// Slice header values

Pointer: ?0x2080c3f50

Length: ? 0x2

Capacity: 0x4

// Declaration

main.Example(slice []string, str string, i int)

// Stack trace

main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)

因此，前面3個(gè)參數(shù)會(huì)匹配slice， 如下圖所示：

Figure 1

figure provided by Georgi Knox

我們現(xiàn)在來看第二個(gè)參數(shù)，它是string類型，string類型也是引用類型，它包括兩部分：指針、長度。

Listing 6

// String parameter value

"hello"

// String header values

Pointer: 0x425c0

Length: ?0x5

// Declaration

main.Example(slice []string,?str string, i int)

// Stack trace

main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4,?0x425c0, 0x5, 0xa)

可以確定，堆棧信息中第4、5兩個(gè)參數(shù)對應(yīng)代碼中的string參數(shù)，如下圖所示：

Figure 2

figure provided by Georgi Knox

最后一個(gè)參數(shù)integer是single word值。

Listing 7

// Integer parameter value

10

// Integer value

Base 16: 0xa

// Declaration

main.Example(slice []string, str string,?i int)

// Stack trace

main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5,?0xa)

現(xiàn)在我們可以匹配代碼中的參數(shù)到堆棧信息了。

Figure 3

figure provided by Georgi Knox

Methods

如果我們將Example作為結(jié)構(gòu)體的方法會(huì)怎么樣呢?

Listing 8

01 package main

02

03 import "fmt"

04

05 type trace struct{}

06

07 func main() {

08 ? ? slice := make([]string, 2, 4)

09

10 ? ? var t trace

11 ? ? t.Example(slice, "hello", 10)

12 }

13

14 func (t *trace) Example(slice []string, str string, i int) {

15 ? ? fmt.Printf("Receiver Address: %p\n", t)

16 ? ? panic("Want stack trace")

17 }

如上所示修改代碼，將Example定義為trace的方法，并通過trace的實(shí)例t來調(diào)用Example。

再次運(yùn)行程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)堆棧信息有一點(diǎn)不同：

Listing 9

Receiver Address:?0x1553a8

panic: Want stack trace

01 goroutine 1 [running]:

02 main.(*trace).Example(0x1553a8, 0x2081b7f50, 0x2, 0x4, 0xdc1d0, 0x5, 0xa)

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:16 +0x116

03 main.main()

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:11 +0xae

首先注意第2行的方法調(diào)用使用了pointer receiver，在package名字和方法名之間多出了"*trace"字樣。另外，參數(shù)列表的第1個(gè)參數(shù)標(biāo)明了結(jié)構(gòu)體(t)地址。我們從堆棧信息中看到了內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

Packing

如果有多個(gè)參數(shù)可以填充到一個(gè)single word, 則這些參數(shù)值會(huì)合并打包：

Listing 10

01 package main

02

03 func main() {

04 ? ? Example(true, false, true, 25)

05 }

06?

07 func Example(b1, b2, b3 bool, i uint8) {

08 ? ? panic("Want stack trace")

09 }

這個(gè)例子修改Example函數(shù)為4個(gè)參數(shù)：3個(gè)bool型和1個(gè)八位無符號(hào)整型。bool值也是用8個(gè)bit表示，所以在32位和64位架構(gòu)下，4個(gè)參數(shù)可以合并為一個(gè)single word。

Listing 11

01 goroutine 1 [running]:

02 main.Example(0x19010001)

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:8 +0x64

03 main.main()

/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/

temp/main.go:4 +0x32

這是本例的堆棧信息，看下圖的具體分析：

Listing 12

// Parameter values

true, false, true, 25

// Word value

Bits ? ?Binary ? ? ?Hex ? Value

00-07 ? 0000 0001 ??01? ??true

08-15 ? 0000 0000 ??00? ? false

16-23 ? 0000 0001 ??01? ? true

24-31 ? 0001 1001 ??19? ? 25

// Declaration

main.Example(b1, b2, b3 bool, i uint8)

// Stack trace

main.Example(0x19010001)

以上展示了參數(shù)值是如何匹配到4個(gè)參數(shù)的。當(dāng)我們看到堆棧信息中包括十六進(jìn)制值，需要知道這些值是如何傳遞的。

調(diào)試Go語言的核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)（Core Dumps）

英文原文鏈接【Go, the unwritten parts】 發(fā)表于2017/05/22 作者JBD是Go語言開發(fā)小組成員

檢查程序的執(zhí)行路徑和當(dāng)前狀態(tài)是非常有用的調(diào)試手段。核心文件（core file）包含了一個(gè)運(yùn)行進(jìn)程的內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)和狀態(tài)。它主要是用來作為事后調(diào)試程序用的。它也可以被用來查看一個(gè)運(yùn)行中的程序的狀態(tài)。這兩個(gè)使用場景使調(diào)試文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)成為一個(gè)非常好的診斷手段。我們可以用這個(gè)方法來做事后診斷和分析線上的服務(wù)（production services）。

在這篇文章中，我們將用一個(gè)簡單的hello world網(wǎng)站服務(wù)作為例子。在現(xiàn)實(shí)中，我們的程序很容易就會(huì)變得很復(fù)雜。分析核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)給我們提供了一個(gè)機(jī)會(huì)去重構(gòu)程序的狀態(tài)并且查看只有在某些條件／環(huán)境下才能重現(xiàn)的案例。

作者注 : 這個(gè)調(diào)試流程只在Linux上可行。我不是很確定它是否在其它Unixs系統(tǒng)上工作。macOS對此還不支持。Windows現(xiàn)在也不支持。

在我們開始前，需要確保核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)的ulimit設(shè)置在合適的范圍。它的缺省值是0，意味著最大的核心文件大小是0。我通常在我的開發(fā)機(jī)器上將它設(shè)置成unlimited。使用以下命令：

接下來，你需要在你的機(jī)器上安裝 delve 。

下面我們使用的 main.go 文件。它注冊了一個(gè)簡單的請求處理函數(shù)（handler）然后啟動(dòng)了HTTP服務(wù)。

讓我們編譯并生產(chǎn)二進(jìn)制文件。

現(xiàn)在讓我們假設(shè)，這個(gè)服務(wù)器出了些問題，但是我們并不是很確定問題的根源。你可能已經(jīng)在程序里加了很多輔助信息，但還是無法從這些調(diào)試信息中找出線索。通常在這種情況下，當(dāng)前進(jìn)程的快照會(huì)非常有用。我們可以用這個(gè)快照深入查看程序的當(dāng)前狀態(tài)。

有幾個(gè)方式來獲取核心文件。你可能已經(jīng)熟悉了奔潰轉(zhuǎn)儲(chǔ)（crash dumps）。它們是在一個(gè)程序奔潰的時(shí)候?qū)懭氪疟P的核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)。Go語言在缺省設(shè)置下不會(huì)生產(chǎn)奔潰轉(zhuǎn)儲(chǔ)。但是當(dāng)你把 GOTRACEBACK 環(huán)境變量設(shè)置成“crash”，你就可以用 Ctrl+backslash 才觸發(fā)奔潰轉(zhuǎn)儲(chǔ)。如下圖所示：

上面的操作會(huì)使程序終止，將堆棧跟蹤（stack trace）打印出來，并把核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件寫入磁盤。

另外個(gè)方法可以從一個(gè)運(yùn)行的程序獲得核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)而不需要終止相應(yīng)的進(jìn)程。 gcore 可以生產(chǎn)核心文件而無需使運(yùn)行中的程序退出。

根據(jù)上面的操作，我們獲得了轉(zhuǎn)儲(chǔ)而沒有終止對應(yīng)的進(jìn)程。下一步就是把核心文件加載進(jìn)delve并開始分析。

差不多就這些。delve的常用操作都可以使用。你可以backtrace，list，查看變量等等。有些功能不可用因?yàn)槲覀兪褂玫暮诵霓D(zhuǎn)儲(chǔ)是一個(gè)快照而不是正在運(yùn)行的進(jìn)程。但是程序執(zhí)行路徑和狀態(tài)全部可以訪問。

如何看待go語言泛型的最新設(shè)計(jì)？

Go 由于不支持泛型而臭名昭著，但最近，泛型已接近成為現(xiàn)實(shí)。Go 團(tuán)隊(duì)實(shí)施了一個(gè)看起來比較穩(wěn)定的設(shè)計(jì)草案，并且正以源到源翻譯器原型的形式獲得關(guān)注。本文講述的是泛型的最新設(shè)計(jì)，以及如何自己嘗試泛型。

例子

FIFO Stack

假設(shè)你要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)先進(jìn)先出堆棧。沒有泛型，你可能會(huì)這樣實(shí)現(xiàn)：

type?Stack?[]interface{}func?(s?Stack)?Peek()?interface{}?{

return?s[len(s)-1]

}

func?(s?*Stack)?Pop()?{

*s?=?(*s)[:

len(*s)-1]

}

func?(s?*Stack)?Push(value?interface{})?{

*s?=?

append(*s,?value)

}

但是，這里存在一個(gè)問題：每當(dāng)你 Peek 項(xiàng)時(shí)，都必須使用類型斷言將其從 interface{} 轉(zhuǎn)換為你需要的類型。如果你的堆棧是 *MyObject 的堆棧，則意味著很多 s.Peek().(*MyObject)這樣的代碼。這不僅讓人眼花繚亂，而且還可能引發(fā)錯(cuò)誤。比如忘記 * 怎么辦？或者如果您輸入錯(cuò)誤的類型怎么辦？s.Push(MyObject{})` 可以順利編譯，而且你可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)到自己的錯(cuò)誤，直到它影響到你的整個(gè)服務(wù)為止。

通常，使用 interface{} 是相對危險(xiǎn)的。使用更多受限制的類型總是更安全，因?yàn)榭梢栽诰幾g時(shí)而不是運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

泛型通過允許類型具有類型參數(shù)來解決此問題：

type?Stack(type?T)?[]Tfunc?(s?Stack(T))?Peek()?T?{

return?s[len(s)-1]

}

func?(s?*Stack(T))?Pop()?{

*s?=?(*s)[:

len(*s)-1]

}

func?(s?*Stack(T))?Push(value?T)?{

*s?=?

append(*s,?value)

}

這會(huì)向 Stack 添加一個(gè)類型參數(shù)，從而完全不需要 interface{}?，F(xiàn)在，當(dāng)你使用 Peek() 時(shí)，返回的值已經(jīng)是原始類型，并且沒有機(jī)會(huì)返回錯(cuò)誤的值類型。這種方式更安全，更容易使用。（譯注：就是看起來更丑陋，^-^）

此外，泛型代碼通常更易于編譯器優(yōu)化，從而獲得更好的性能（以二進(jìn)制大小為代價(jià)）。如果我們對上面的非泛型代碼和泛型代碼進(jìn)行基準(zhǔn)測試，我們可以看到區(qū)別：

type?MyObject?struct?{

X?

int

}

var?sink?MyObjectfunc?BenchmarkGo1(b?*testing.B)?{

for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{

var?s?Stack

s.Push(MyObject{})

s.Push(MyObject{})

s.Pop()

sink?=?s.Peek().(MyObject)

}

}

func?BenchmarkGo2(b?*testing.B)?{

for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{

var?s?Stack(MyObject)

s.Push(MyObject{})

s.Push(MyObject{})

s.Pop()

sink?=?s.Peek()

}

}

結(jié)果：

BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16?????12837528?????????87.0?ns/op???????48?B/op????????2?allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16?????28406479?????????41.9?ns/op???????24?B/op????????2?allocs/op

在這種情況下，我們分配更少的內(nèi)存，同時(shí)泛型的速度是非泛型的兩倍。

合約（Contracts）

上面的堆棧示例適用于任何類型。但是，在許多情況下，你需要編寫僅適用于具有某些特征的類型的代碼。例如，你可能希望堆棧要求類型實(shí)現(xiàn) String() 函數(shù)

golang 方法返回的結(jié)構(gòu)體為什么取不到地址?

golang方法(method)返回值提取結(jié)構(gòu)體(struct)取不到地址的原因是，①返回值并沒有保存到變量中，返回值本身只是臨時(shí)保存在程序運(yùn)行的堆棧的某個(gè)不確定位置，不能取地址；②實(shí)參取地址用的操作符是是，而形參聲明變量類型為指針，需要地址值用的才是*；③聲明形參為指針的參數(shù)的實(shí)參只能為地址值。

故先把修改后的代碼列出，修改要點(diǎn)是把“*NewPerson1().Speak()”改為“var b=NewPerson1();(b).Speak()”，同時(shí)把“NewPerson2().Speak()”改成“var a=NewPerson2();(a).Speak()”，代碼列出如下：

package main;

import "fmt";

type PersonA struct{

name string

}

func (p *PersonA) Speak () {

fmt.Println ( "person speak" ,p.name)

}

func (p PersonA) Walk ( ){

fmt . Println ( "person walk",p.name)}

func NewPerson1()(p PersonA){

return PersonA{"new Person1"}}

func NewPerson2()(p PersonA){

return PersonA{"new Person2"}}

func main () {

var a=NewPerson2 (); (a).Speak ();?

a .Walk ();

fmt. Println ("--------------------")?;

var b=NewPerson1 ();(b).Speak ();

b.Walk ()}

go代碼調(diào)試效果

關(guān)于指針變量的使用這一點(diǎn)go語言和其他有指針的程序語言如c語言是一樣的，從來只有返回值為地址/指針，而從沒有在賦值前給返回值取地址這種運(yùn)算，類似的錯(cuò)誤晚點(diǎn)再整理。

不一樣的是，go語言更簡單go語言函數(shù)可以使用結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體的指針(pointer)以傳遞結(jié)構(gòu)體參數(shù)，而且和c語言不一樣的是，go語言沒有區(qū)分結(jié)構(gòu)體指針和結(jié)構(gòu)體訪問成員的運(yùn)算符，go語言只有“.”適用于兩種情況，而沒有c語言為結(jié)構(gòu)體指針專門準(zhǔn)備的“-”運(yùn)算符。

可以使用結(jié)構(gòu)體指針，作為結(jié)構(gòu)體的方法的參數(shù)以指代自身嗎，

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