通過彙編看golang函數的多返回值

golang這門語言，有個比較好的特性，就是支持函數的多返回值。想C，C++，Java等這些語言，是不支持函數多返回的。但是C，C++可以使用傳遞指針，實現函數多返回。但是，你有沒有想過，golang是怎樣實現函數多返回值的呢？

我們知道，C，C++是通過寄存器實現函數返回值的，也就是先把返回值寫入到一個寄存器中，然後再從寄存器中，讀到函數的返回值。golang也是這樣實現的嗎？

偉大的思想家孔子曾說過，在源碼面前一切都如同裸奔。後來，魯迅先生，總結了孔子的思想，說出了，在彙編面前，一切語法都是紙老虎。

下面我們通過golang的彙編指令，來看一下golang是怎樣實現函數的多返回值的

在看彙編之前，我們先用go的 debug 函數看下函數的棧信息

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
}

我標紅的這一行，就是 one 函數的棧信息，第一個參數 0x3 很好理解，就是我們傳入的參數 3

，但是後面這兩個是啥？還有，我明明只傳了一個參數，爲啥會傳入三個參數？

到這裏，我也就不賣關子了，直接說了，後面這兩個參數，就是one函數返回值的地址，也就是說，one函數返回值地址不在one函數中，而是在調用one函數的mian函數中。golang的函數返回值，和C，C++的不同，golang的返回值是通過棧內地址實現的（返回值的地址是由函數調用者提供）。

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，和這段在功能實現上，沒有什麼差別，只是golang編譯器提供的一個語法糖。

下面通過彙編來看一下

這次我們不是對深入分析golang的彙編，只是從彙編層面，驗證我們之前結論（golang函數多返回問題）

所以，不會死磕plan9彙編語法，說實話，plan9的很多知識我也不懂，大學沒開過彙編的課程，這些東西都是因爲興趣自學的。

golang用的是plan9彙編，看plan9之前，先了解一下plan9的幾個概念

go彙編中有4個僞寄存器

FP: Frame pointer，指向棧底位置，一般用來引用函數的輸入參數，用來訪問函數的參數
PC: Program counter: 程序計數器，用於分支和跳轉
SB: Static base pointer: 一般用於聲明函數或者全局變量
SP: Stack pointer：指向當前棧幀的局部變量的開始位置(棧頂位置)，一般用來引用函數的局部變量

我們用這段代碼進行彙編

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 得到彙編代碼

"".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，one函數相關的部分

TEXT "".one(SB), NOSPLIT|ABIInternal, $0-24 這行最後， $0-24 的含義，0代表one函數的棧幀大小(局部變量+可能需要的額外調用函數的參數空間的總大小)，因爲one函數中沒有額外開銷，所有大小是0，24是傳入參數和返回值的大小，單位是字節。傳入的參數和返回值都是 int ，在64位機器上，大小是8個字節，64位。