变量名称在 Golang 中的重要性和任何其他语言一样。但是在 golang 中，它们甚至具有语义效果：变量第一个字符大写则在外部可见。

有时为了更好地组织代码，或者访问包中对外隐藏的函数（外部不可见的函数），需要突破这个限制。

golang 源码中大量使用了这些技术 这也是相关技术信息的主要来源。而网上相关信息明显不足。

在过去，有两种方法可以绕过编译器检查：cannot refer to unexported name pkg.symbol（不能引用未导出的名称）:

使用这些技术，我已经设法绑定到内部 golang 运行时调度相关的功能，以突破使用 goroutines 线程中止和内部锁定机制。

使用 assembly stubs

方法很简单：组装时为需导出的符号打上显示存根（stub）的标记 JMP。因为链接器不知道哪些信息需要导出，哪些不需要导出。

比如：旧版本中的 src/os/signal/sig.s

// Assembly to get into package runtime without using exported symbols.

// +build amd64 amd64p32 arm arm64 386 ppc64 ppc64le

#include "textflag.h"

#ifdef GOARCH_arm
#define JMP B
#endif
#ifdef GOARCH_ppc64
#define JMP BR
#endif
#ifdef GOARCH_ppc64le
#define JMP BR
#endif

TEXT ·signal_disable(SB),NOSPLIT,$0
    JMP runtime·signal_disable(SB)

TEXT ·signal_enable(SB),NOSPLIT,$0
    JMP runtime·signal_enable(SB)

TEXT ·signal_ignore(SB),NOSPLIT,$0
    JMP runtime·signal_ignore(SB)

TEXT ·signal_recv(SB),NOSPLIT,$0
    JMP runtime·signal_recv(SB)

signal_unix.go 绑定：

// +build darwin dragonfly freebsd linux nacl netbsd openbsd solaris windows

package signal

import (
    "os"
    "syscall"
)

// In assembly.
func signal_disable(uint32)
func signal_enable(uint32)
func signal_ignore(uint32)
func signal_recv() uint32

使用 go:linkname

为了使用这个功能，源文件必须 import _"unsafe" （导入 unsafe 包）。 为了跳过 -complete go 编译器限制，有一个方法是：将空的程序集存根文件（assembly stub）放在主源文件附近以禁用此检查。

例如： os/signal/sig.s:

// The runtime package uses //go:linkname to push a few functions into this
// package but we still need a .s file so the Go tool does not pass -complete
// to the go tool compile so the latter does not complain about Go functions
// with no bodies.

这个指令的格式是： //go:linkname localname linkname. 使用它可以为链接（导出）引入新的符号，或者绑定到现有的符号（导入）。

go:linkname 导出

runtime/proc.go中的一个函数实现：

...

//go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
//go:nosplit
func sync_runtime_doSpin() {
    procyield(active_spin_cnt)
}

明确告诉编译器：添加新名称到 sync 包中的 runtime_doSpin，然后 sync 包就在 sync/runtime.go 中可以很简单地复用它：

package sync

import "unsafe"

...

// runtime_doSpin does active spinning.
func runtime_doSpin()

go:linkname 导入

net/parse.go 中有一个很好的例子：

package net

import (
    ...
    _ "unsafe" // For go:linkname
)

...

// byteIndex is strings.IndexByte. It returns the index of the
// first instance of c in s, or -1 if c is not present in s.
// strings.IndexByte is implemented in  runtime/asm_$GOARCH.s
//go:linkname byteIndex strings.IndexByte
func byteIndex(s string, c byte) int

为了用这个技术：

  1. 导包 import _“unsafe”;
  2. 给出不带函数体的函数声明，比如： func byteIndex(s string, c byte) int;
  3. 在函数定义之前向编译器添加一条指令 //go:linkname，比如：//go:linkname byteIndex strings.IndexByte。 其中，byteIndex 是本地名称，strings.IndexByte 是远程名称；
  4. 提供.s文件存根，以允许编译器绕过 -complete 检查，以允许部分定义的函数。

示例 goparkunlock

package main

import (
    _ "unsafe"
    "fmt"
    "runtime/pprof"
    "os"
    "time"
)

// Event types in the trace, args are given in square brackets.
const (
    traceEvGoBlock        = 20 // goroutine blocks [timestamp, stack]
)

type mutex struct {
    // Futex-based impl treats it as uint32 key,
    // while sema-based impl as M* waitm.
    // Used to be a union, but unions break precise GC.
    key uintptr
}

//go:linkname lock runtime.lock
func lock(l *mutex)

//go:linkname unlock runtime.unlock
func unlock(l *mutex)

//go:linkname goparkunlock runtime.goparkunlock
func goparkunlock(lock *mutex, reason string, traceEv byte, traceskip int)

func main() {
    l := &mutex{}
    go func() {
        lock(l)
        goparkunlock(l, "xxx", traceEvGoBlock, 1)
    }()
    for {
        pprof.Lookup("goroutine").WriteTo(os.Stdout, 1)
        time.Sleep(time.Second * 1)
    }
}

资料来源

https://github.com/sitano/gsysint

via: https://sitano.github.io/2016/04/28/golang-private/

作者：JohnKoepi 译者：TomatoAres 校对：polaris1119

本文由 GCTT 原创编译，Go 中文网 荣誉推出