go程序如何分配堆栈的

在Go语言中有一些调试技巧能帮助我们快速找到问题，有时候你想尽可能多的记录异常但仍觉得不够，搞清楚堆栈的意义有助于定位Bug或者记录更完整的信息。

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本文将讨论堆栈跟踪信息以及如何在堆栈中识别函数所传递的参数。

Functions

先从这段代码开始：

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函数定义了3个参数，1个string类型的slice, 1个string和1个integer, 并且抛出了panic，运行这段代码可以看到这样的结果：

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

堆栈信息中显示了在panic抛出这个时间所有的goroutines状态，发生的panic的goroutine会显示在最上面。

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行显示最先发出panic的是goroutine 1, 第二行显示panic位于main.Example中, 并能定位到该行代码，在本例中第9行引发了panic。

下面我们关注参数是如何传递的：

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)

这里展示了在main中带参数调用Example函数时的堆栈信息，比较就能发现两者的参数数量并不相同，Example定义了3个参数，堆栈中显示了6个参数。现在的关键问题是我们要弄清楚它们是如何匹配的。

第1个参数是string类型的slice，我们知道在Go语言中slice是引用类型，即slice变量结构会包含三个部分：指针、长度(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个参数会匹配slice， 如下图所示：

Figure 1

figure provided by Georgi Knox

我们现在来看第二个参数，它是string类型，string类型也是引用类型，它包括两部分：指针、长度。

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)

可以确定，堆栈信息中第4、5两个参数对应代码中的string参数，如下图所示：

Figure 2

figure provided by Georgi Knox

最后一个参数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)

现在我们可以匹配代码中的参数到堆栈信息了。

Figure 3

figure provided by Georgi Knox

Methods

如果我们将Example作为结构体的方法会怎么样呢?

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 }

如上所示修改代码，将Example定义为trace的方法，并通过trace的实例t来调用Example。

再次运行程序，会发现堆栈信息有一点不同：

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行的方法调用使用了pointer receiver，在package名字和方法名之间多出了"*trace"字样。另外，参数列表的第1个参数标明了结构体(t)地址。我们从堆栈信息中看到了内部实现细节。

Packing

如果有多个参数可以填充到一个single word, 则这些参数值会合并打包：

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 }

这个例子修改Example函数为4个参数：3个bool型和1个八位无符号整型。bool值也是用8个bit表示，所以在32位和64位架构下，4个参数可以合并为一个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

这是本例的堆栈信息，看下图的具体分析：

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)

以上展示了参数值是如何匹配到4个参数的。当我们看到堆栈信息中包括十六进制值，需要知道这些值是如何传递的。

最难的开发语言

第十名、R语言

R语言，一种自由软件编程语言与操作环境，主要用于统计分析、绘图、数据挖掘。R基于S语言的一个GNU计划项目，所以也可以当作S语言的一种实现，通常用S语言编写的代码都可以不作修改的在R环境下运行。R的语法是来自Scheme。

提名词

R语言作者，George Ross Ihaka：在奥克兰大学统计系任副教授，是R语言的最初作者。

2

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第九名、Python

颁奖词

Python是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言。作为一种解释型语言，Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法。相比于C++或Java，Python让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。

提名词

Python语言作者，Guido van Rossum：生于荷兰哈勒姆，计算机程序员，为Python程序设计语言的最初设计者及主要架构师。

3

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第八名、C语言

颁奖词

C是一种通用的编程语言，广泛用于系统软件与应用软件的开发。C语言具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和较高的可移植性等特点。C语言编译器普遍存在于各种不同的操作系统中，例如Microsoft Windows、macOS、Linux、Unix等。C语言的设计影响了众多后来的编程语言，例如C++、Objective-C、Java、C#等。

提名词

C语言作者，Dennis MacAlistair Ritchie：美国计算机科学家。黑客圈子通常称他为“dmr”。他是C语言的创造者、Unix操作系统的关键开发者，对计算机领域产生了深远影响，并与肯·汤普逊同为1983年图灵奖得主。

4

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第七名、Go

颁奖词

Go（又称Golang）是Google开发的一种静态强类型、编译型、并发型，并具有垃圾回收功能的编程语言。Go的语法接近C语言，但对于变量的声明有所不同。Go支持垃圾回收功能。

提名词

Go语言作者，Robert C. Pike：来自加拿大的程序员，曾经加入贝尔实验室，为 UNIX小组的成员。他与肯·汤普逊共同开发了UTF-8。目前为 google的工程师，参与编程语言 Go与Sawzall的研发工作。

5

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第六名、JavaScript

颁奖词

JavaScript，通常缩写为JS，是一种高级的，解释执行的编程语言。JavaScript是一门基于原型、函数先行的语言，是一门多范式的语言，它支持面向对象编程，命令式编程，以及函数式编程。它已经由ECMA（欧洲计算机制造商协会）通过ECMAScript实现语言的标准化。它被世界上的绝大多数网站所使用，也被世界主流浏览器（Chrome、IE、Firefox、Safari、Opera）支持。

提名词

JavaScript语言作者，Brendan Eich：美国程序员与企业家，JavaScript主要创造者与架构师，曾任Mozilla公司的首席技术官，并曾短暂担任首席执行官。

6

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第五名、Objective-C

颁奖词

Objective-C是一种通用、高级、面向对象的编程语言。它扩展了标准的ANSI C编程语言，将Smalltalk式的消息传递机制加入到ANSI C中。目前主要支持的编译器有GCC和Clang（采用LLVM作为后端）。

提名词

Objective-C作者，Brad Cox：美国计算机科学家。于傅尔曼大学主修化学与数学，于芝加哥大学取得数学生物学博士学位。Objective-C主要作者。

7

/10

第四名、PHP

颁奖词

PHP（全称：PHP：Hypertext Preprocessor，即“PHP：超文本预处理器”）是开源的通用计算机脚本语言，尤其适用于网络开发并可嵌入HTML中使用。PHP的语法借鉴吸收C语言、Java和Perl等流行计算机语言的特点，易于一般程序员学习。PHP的主要目标是允许网络开发人员快速编写动态页面，但PHP也被用于其他很多领域。

提名词

PHP语言作者，Rasmus Lerdorf：出生于格陵兰岛凯凯塔苏瓦克，是一个丹麦程序员，他拥有加拿大国籍。他也是编程语言PHP的创始人，其中PHP的头两个版本是由他编写的，后来他也参与PHP后续版本的开发。

8

/10

第三名、Java

颁奖词

Java是一种广泛使用的计算机编程语言，拥有跨平台、面向对象、泛型编程的特性，广泛应用于企业级Web应用开发和移动应用开发。Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。

提名词

Java语言作者，James Gosling：出生于加拿大，软件专家，Java编程语言的共同创始人之一，一般公认他为“Java之父”。

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第二名、C++

颁奖词

C++是一种使用广泛的计算机程序设计语言。它是一种通用程序设计语言，支持多重编程模式，例如过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计和设计模式等。

提名词

C++语言作者，Bjarne Stroustrup：生于丹麦奥胡斯郡，计算机科学家。他以创造C++编程语言而闻名，被称为“C++之父”。

10

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第一名、Visual Basic .NET

颁奖词

Visual Basic .NET（VB.NET）是.NET Framework框架下的一种多重编程范式高级语言。Visual Basic .NET属Basic系语言，其语法特点是以极具亲和力的英文单词为基础标识，以及与自然语言极其相近的逻辑表达，有时候你会觉得写VB.NET代码就好像在写英文句子一样，从这个角度来说，VB.NET似乎是最高级的一门编程语言，当然在Basic系语言中VB.NET也确实是迄今为止最强大的一门编程语言。

提名词

Visual Basic .NET作者，Alan Cooper：交互设计的提倡者。库珀有些时候被叫做 Visual Basic 之父，虽然大多数的工作是由微软的内部开发团队完成的，但是对于Windows可视化设计工具的创意是来源于库珀的。

GO 一文搞懂指针和地址值的区别

go语言中的指针和地址值，在使用上常常具有迷惑性，主要是其特殊的*、符号的使用，可能会让你摸不透，本文希望能讲清楚go语言的指针(pointer)和值(value)。

这里先简单的对指针和地址值概念做一个定义：

这是因为go方法传递参数的方式导致的，go方法函数传递参数传递的是一个拷贝，看看下面的程序会输出什么？

答案是8，而不是9，因为AddAge函数修改的是学生的一个备份，而不是原始的学生对象

如果你想正确的给学生年龄增加的话，函数传递的需要是这个值的指针，如下所示：

需要注意的是，这里我们的指针传递的仍然是一个拷贝，比如，如果你将s赋值给另外一个指针地址，不会影响原有的指针，这点可以自行实践下。

那在使用go语言开发的时候，何时该用指针何时改用地址值呢？比如考虑以下场景：

简单原则： 当你不确定该使用哪种的时候，优先使用指针

如果考虑在数组、切片、map等复合对象中使用指针和值，比如：

很多开发者会认为b会更高效，但是被传递的都是一个切片的拷贝，切片本身就是一个引用，所以这里被传递的其实没有什么区别。

对于指针和地址值的使用，大家需要牢记的一点就是go数据传递的不可变性，活学活用此特点，在无状态函数中此特性非常有用。

Go 如何查看一个变量的内存地址 理解指针问题

熟悉C语言的同学都知道，查看一个变量的地址在处理指针的相关问题的时候直观重要，在C中直接取地址符 即可。那么在Go语言中如何查看一个变量的地址，我们使用unsafe.Pointer() 函数来查看一个变量的内存地址。

举例：

type Vertex struct {

X, Y float64

}

func (v Vertex) sqrt() float64 {

return math.Sqrt(v.X * v.X + v.Y * v.Y)

}

func (v Vertex) scale(f float64) { //带 号 和不带*号的区别 可以从内存地址来看出

fmt.printf("=======", unsafe.Pointer(v))//v 本身就是指针 存储的就是地址 不用取地址

v.X = x.X * f

v.Y = v.Y * f

}

func main() {

v := Vertex{3, 4}

fmt.printf("=======", unsafe.Pointer(v))

v.scale(10)

fmt.Println(v.sqrt())

}

//带 号 打印的结果 ====== -%!(EXTRA unsafe.Pointer=0xc00006e070)======%!(EXTRA unsafe.Pointer=0xc00006e070) 相同

//不带 号 打印的结果 ======%!(EXTRA unsafe.Pointer=0xc000094060)======%!(EXTRA unsafe.Pointer=0xc000094090) 不同

去掉*号 在scale()方法中要对 v 进行取地址操作

文章题目：go语言中brad go语言中break
文章地址：http://pwwzsj.com/article/dospeos.html