Golang中的內置函數

  Go中存在着很多內置函數，此類函數並不須要引入相關Package就能夠直接使用該類函數。在Go的源碼builtin包的builtin.go中定義Go全部的內置函數；但該文件僅僅是定義描述出了全部內置函數，並不包含函數的任何實現代碼，該文件除了定義了內置函數還定義了部份內置類型；

內置函數使用

len(「123」)
println(「log」)
fmt.Println(「fmt」)   // 非內置函數使用，調用fmt包中的函數

經常使用內置函數

close： 用於發送方關閉chan，僅適用於雙向或發送通道。
len、cap： 用於獲取數組、Slice、map、string、chan類型數據的長度或數量，len返回長度、cap返回容量；
new、make： new用於值類型、用戶定義類型的內存分配，new(T)將分配T類型零值返回其指向T類型的指針；make用於引用類型（Slice、map、chan）內存分配返回初始化的值，不一樣類型使用有所區別。

make(chan int)  建立無緩衝區的通道  
make(chan int,10)  建立緩衝區爲10的通道  
make([]int,1,5)   建立長度爲1，容量爲5的slice  
make([]int,5) 建立容量長度都爲5的slice  
make(map[int] int) 建立不指定容量的map  
make(map[int] int,2) 建立容量爲2的map

copy、apped： 用於複製slice與爲slice追加元素；
print、println： 用於打印輸出；
panic、recover： 用於錯誤處理；
delete： 用於刪除map中的指定key

內置函數len的實現

  咱們在builtin中僅僅只是看到了內置函數的定義描述，並無函數的具體實現，也沒有再其餘包中找到具體的實現。那該內置函數究竟是怎麼實現的呢。
  Golang是一種編譯型語言，Go程序在運行前須要先經過編譯器生成二進制碼才能在目標機器上運行。Go的內置函數處理正是藏身於編譯器當中，下面將簡單分析len內置函數的具體實現；
  一般的編譯器都包含了詞法分析、語法分析、類型檢查、中間代碼生成、機器碼生成這幾個階段，Go編譯器也不例外；
  不一樣的計算機架構有着不一樣的機器碼，直接把高級語言生成機器碼相對比較困難，對高級語言的優化分析也不容易作，因此須要藉助中間代碼，Go編譯器所生成的中間代碼具備靜態單賦值特徵（Static Single Assigment, SSA），具備該特徵的中間代碼每一個變量只會被賦值一次，經過該特徵在中間代碼分析時就能夠明確發現哪些無效代碼，機器碼生成時就可減小某些無效指令，進而減小指令的執行。內置函數正是在中間代碼階段進行具體實現的；

len內置函數在編譯器實現

  在編譯器的cmd\compile\internal\gc\universe.go類中能夠看到每一個內置函數在編譯器中對應着一個Op（Operator）；

var builtinFuncs = [...]struct {
name string
op   Op
}{
{"append", OAPPEND},
{"cap", OCAP},
{"close", OCLOSE},
{"complex", OCOMPLEX},
{"copy", OCOPY},
{"delete", ODELETE},
{"imag", OIMAG},
{"len", OLEN},
{"make", OMAKE},
{"new", ONEW},
{"panic", OPANIC},
{"print", OPRINT},
{"println", OPRINTN},
{"real", OREAL},
{"recover", ORECOVER},
}

len函數對應的Op爲OLEN；
  在cmd\compile\internal\gc\syntax.go 語法樹相關的定義中咱們亦可看到OLEN的定義；

  len函數支持獲取多種類型變量的長度或容量，這也就說明了該函數的實現可能不僅有一種或許每種類型對應着一種實現；
  len函數支持的類型有：string、array、slice、map，chan；從中咱們能夠簡單把類型分爲兩類：string、數組爲長度固定的，slice、map、chan爲動態長度的。針對固定長度類型len是看成常量來實現的；

len對於固定長度類型的實現：
  在編譯器的源碼cmd\compile\internal\gc\const.go中咱們能夠發現evconst函數有這樣一段代碼；

func evconst(n *Node) {
   ...
 // Pick off just the opcodes that can be constant evaluated.
switch op := n.Op; op {
case OCAP, OLEN:
	fmt.Println("const:",nl,nl.Type.Etype)
	switch nl.Type.Etype {
	case TSTRING:
		if Isconst(nl, CTSTR) {
			setintconst(n, int64(len(strlit(nl))))
		}
	case TARRAY:
		if !hascallchan(nl) {
			setintconst(n, nl.Type.NumElem())
		}
	}
...
}
...
}

  這段代碼中能夠看到針對string類型是直接獲取nl的長度放入到Node當中的，該節點爲AST的literal節點。此處的nl爲len所接收的字符串；
  針對數組類型也相似直接獲取數組的長度寫入常量；
  此處所寫入的值也就是len函數所返回的值；

len對動態長度類型的的實現：
  在編譯器源碼cmd\compile\internal\gc\ssa.go中有這麼一段代碼：

// expr converts the expression n to ssa, adds it to s and 
returns the ssa result.
func (s *state) expr(n *Node) *ssa.Value {
...
case OLEN, OCAP:
	switch {
	case n.Left.Type.IsSlice():
		op := ssa.OpSliceLen
		if n.Op == OCAP {
			op = ssa.OpSliceCap
		}
		v:= s.newValue1(op, types.Types[TINT], s.expr(n.Left))
		fmt.Println("ssa...",v.LongString(),"-",n.Left.Op)
		return v
	case n.Left.Type.IsString(): // string; not reachable for OCAP
		v:=s.newValue1(ssa.OpStringLen, types.Types[TINT], s.expr(n.Left))
		fmt.Println("string...",v.LongString(),n.Left.Op)
		return v
	case n.Left.Type.IsMap(), n.Left.Type.IsChan():
		return s.referenceTypeBuiltin(n, s.expr(n.Left))
	default: // array
		fmt.Println("array:",n.Left.Type.NumElem())
		return s.constInt(types.Types[TINT], n.Left.Type.NumElem())
	}
...
}

  從中能夠看到針對各類類型的處理，此處也有string與array類型的處理但並未執行到，未發現起到了做用，如知道請告知；
  針對slice類型此處轉成了OpSliceLen操做，在 builtin優化階段將 經過 (SliceLen (SliceMake _ len _)) -> len直接替換爲slice的長度，此處調用的代碼爲：cmd\compile\internal\ssa\rewritegeneric.go中的rewriteValuegeneric_OpSliceLen函數；
  針對map/chan類型，此處調用了referenceTypeBuiltin函數。

參考資料：
https://github.com/golang/go

文章首發地址：Solinx
https://mp.weixin.qq.com/s/iO5qjcCql-MPJiatUtdiHQ