go語言調用約定多返回值實現原理是什么

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go簡單代碼反匯編

用簡單的代碼用以分析go的調用約定及多返回值的返回方式。

package main

func vals(c, d int) (a int, b int) {
	e := 1
	f := 2
	a = c + d + e + f
	b = d * 2
	return
}

func testMutil() {
	i, j := vals(1, 2)
	i = i + 1
	j = j + 1
}

func main() {
	testMutil()
}

編譯go build -gcflags "-N -l" test.go并通過反編譯軟件獲得部分匯編:

main_vals:
    sub     rsp, 18h
    mov     [rsp+18h+var_8], rbp
    lea     rbp, [rsp+18h+var_8]
    mov     [rsp+18h+arg_10], 0
    mov     [rsp+18h+arg_18], 0
    mov     [rsp+18h+var_10], 1
    mov     [rsp+18h+var_18], 2
    mov     rax, [rsp+18h+arg_0]
    add     rax, [rsp+18h+arg_8]
    add     rax, [rsp+18h+var_10]
    add     rax, 2
    mov     [rsp+18h+arg_10], rax
    mov     rax, [rsp+18h+arg_8]
    shl     rax, 1
    mov     [rsp+18h+arg_18], rax
    mov     rbp, [rsp+18h+var_8]
    add     rsp, 18h
    retn
main_vals endp

main_testMutil:
    mov     rcx, gs:28h
    mov     rcx, [rcx+0]
    cmp     rsp, [rcx+10h]
    jbe     short morestack_noctxt
    sub     rsp, 48h
    mov     [rsp+48h+var_8], rbp
    lea     rbp, [rsp+48h+var_8]
    mov     [rsp+48h+var_48], 1
    mov     [rsp+48h+var_40], 2
    call    main_vals
    mov     rax, [rsp+48h+var_38]
    mov     [rsp+48h+var_10], rax
    mov     rax, [rsp+48h+var_30]
    mov     [rsp+48h+var_18], rax
    mov     rax, [rsp+48h+var_10]
    mov     [rsp+48h+var_20], rax
    mov     rax, [rsp+48h+var_18]
    mov     [rsp+48h+var_28], rax
    mov     rax, [rsp+48h+var_20]
    inc     rax
    mov     [rsp+48h+var_20], rax
    mov     rax, [rsp+48h+var_28]
    inc     rax
    mov     [rsp+48h+var_28], rax
    mov     rbp, [rsp+48h+var_8]
    add     rsp, 48h
    retn
morestack_noctxt:
    call    runtime_morestack_noctxt
main_testMutil endp

go語言調用約定分析

1.C/C++調用約定類別

__stdcall調用約定：函數的參數自右向左通過棧傳遞，被調用的函數在返回前清理傳送參數的內存棧。

_cdecl是C和C++程序的缺省調用方式。每一個調用它的函數都包含清空堆棧的代碼，所以產生的可執行文件大小會比調用_stdcall函數的大。函數采用從右到左的壓棧方式。注意：對于可變參數的成員函數，始終使用__cdecl的轉換方式。

__fastcall調用約定：它是通過寄存器來傳送參數的（實際上，它用ECX和EDX傳送前兩個雙字（DWORD）或更小的參數，剩下的參數仍舊自右向左壓棧傳送，被調用的函數在返回前清理傳送參數的內存棧）。

thiscall僅僅應用于”C++”成員函數。this指針存放于CX寄存器，參數從右到左壓。thiscall不是關鍵詞，因此不能被程序員指定。

naked call采用1-4的調用約定時，如果必要的話，進入函數時編譯器會產生代碼來保存ESI，EDI，EBX，EBP寄存器，退出函數時則產生代碼恢復這些寄存器的內容。naked call不產生這樣的代碼。naked call不是類型修飾符，故必須和_declspec共同使用。

2.go語言調用約定

sub     rsp, 18h
mov     [rsp+18h+var_8], rbp
...
mov     rbp, [rsp+18h+var_8]
add     rsp, 18h

這段代碼分別對應棧幀的構造與銷毀。
根據反匯編并且調試，可以發現go語言參數是自右向左通過棧傳遞，被調用的函數在返回前清理傳送參數的內存棧。所以GO語言符合__stdcall調用約定。

go語言如何實現多返回值的

go語言可以返回多個返回值, 但同為編譯型語言的C、C++卻不支持。

1.C/C++返回值返回方式。

C/C++是通過eax/rax(32/64bit)寄存器返回的返回值。

2.go語言多返回值返回方式

可以看到vals函數的匯編，通過調試，可知arg_10與arg_18就是返回值a和b, arg_0與arg_8分別是參數c和d。其中

mov     [rsp+18h+arg_10], rax
...
mov     [rsp+18h+arg_18], rax

分別將參數值返回到參數上。之后在main_testMutil中將參數返回值拷貝到對應局部變量中

mov     rax, [rsp+48h+var_38]
mov     [rsp+48h+var_10], rax
mov     rax, [rsp+48h+var_30]
mov     [rsp+48h+var_18], rax

這就是go語言多返回值的實現方法了。

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