go:linkname 指令 #

背景 #

阅读 Golang 源码时，发现在标准库 time.Sleep 方法没有没有方法体。如下：

// Sleep pauses the current goroutine for at least the duration d.
// A negative or zero duration causes Sleep to return immediately.
func Sleep(d Duration)

当我们直接在代码中写一个空方法 func Foo()，编译时会报错：missing function body。所以标准库使用了什么魔法来实现空方法的呢？进一步研究，得知 time.Sleep 运行时实际调用了 runtime.timeSleep方法，如下：

// timeSleep puts the current goroutine to sleep for at least ns nanoseconds.
//
//go:linkname timeSleep time.Sleep
func timeSleep(ns int64) {
    if ns <= 0 {
        return
    }

    gp := getg()
    t := gp.timer
    if t == nil {
        t = new(timer)
        gp.timer = t
    }
    t.f = goroutineReady
    t.arg = gp
    t.nextwhen = nanotime() + ns
    if t.nextwhen < 0 { // check for overflow.
        t.nextwhen = maxWhen
    }
    gopark(resetForSleep, unsafe.Pointer(t), waitReasonSleep, traceBlockSleep, 1)
}

那么这是如何实现的呢？细心一点的话你就会发现在 runtime.timeSleep 的注释上发现 //go:linkname 指令，按我们就需要花点时间研究一下这个玩意儿了。

介绍 #

go:linkname指令的规范如下：

//go:linkname localname importpath.name

这个指令实际是在告诉 Golang 编译器，将本地的变量或方法（localname）链接到导入的变量或方法（importpath.name）。由于该指令破坏了类型系统和包的模块化原则，只有在引入 unsafe 包的前提下才能使用这个指令。好了，现在我们知其所以然了，我们尝试来实现一个“空方法”吧！

示例 #

创建一个项目：

make golinkname-demo
cd golinkname-demo

go mod init golinkname-demo
touch main.go

编写 main.go 代码：

package main

import (
    "fmt"

    _ "unsafe"
)

func main() {
    Foo()
}

//go:linkname Foo main.myFoo
func Foo()

func myFoo() {
    fmt.Println("myFoo called")
}

运行：

$ go run main.go
myFoo called

完成！

拓展 #

使用 go:linkname 来引用第三方包中私有的变量和方法：

package mypkg

import (
    _ "unsafe"

    _ "github.com/xxx/xxx/internal"
)

//go:linkname a github.com/xxx/xxx/internal.a
var a int

//go:linkname Foo github.com/xxx/xxx/internal.foo
func Foo()

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