go編譯時修改代碼

A. Go 語言內存管理（三）：逃逸分析

Go 語言較之 C 語言一個很大的優勢就是自帶 GC 功能，可 GC 並不是沒有代價的。寫 C 語言的時候，在一個函數內聲明的變數，在函數退出後會自動釋放掉，因為這些變數分配在棧上。如果你期望變數的數據可以在函數退出後仍然能被訪問，就需要調用 malloc 方法在堆上申請內存，如果程序不再需要這塊內存了，再調用 free 方法釋放掉。Go 語言不需要你主動調用 malloc 來分配堆空間，編譯器會自動分析，找出需要 malloc 的變數，使用堆內存。編譯器的這個分析過程就叫做逃逸分析。

所以你在一個函數中通過 dict := make(map[string]int) 創建一個 map 變數，其背後的數據是放在棧空間上還是堆空間上，是不一定的。這要看編譯器分析的結果。

可逃逸分析並不是百分百准確的，它有缺陷。有的時候你會發現有些變數其實在棧空間上分配完全沒問題的，但編譯後程序還是把這些數據放在了堆上。如果你了解 Go 語言編譯器逃逸分析的機制，在寫代碼的時候就可以有意識地繞開這些缺陷，使你的程序更高效。

Go 語言雖然在內存管理方面降低了編程門檻，即使你不了解堆棧也能正常開發，但如果你要在性能上較真的話，還是要掌握這些基礎知識。

這里不對堆內存和棧內存的區別做太多闡述。簡單來說就是， 棧分配廉價，堆分配昂貴。 棧空間會隨著一個函數的結束自動釋放，堆空間需要時間 GC 模塊不斷地跟蹤掃描回收。如果對這兩個概念有些迷糊，建議閱讀下面 2 個文章：

這里舉一個小例子，來對比下堆棧的差別：

stack 函數中的變數 i 在函數退出會自動釋放；而 heap 函數返回的是對變數 i 的引用，也就是說 heap() 退出後，表示變數 i 還要能被訪問，它會自動被分配到堆空間上。

他們編譯出來的代碼如下：

邏輯的復雜度不言而喻，從上面的匯編中可看到， heap() 函數調用了 runtime.newobject() 方法，它會調用 mallocgc 方法從 mcache 上申請內存，申請的內部邏輯前面文章已經講述過。堆內存分配不僅分配上邏輯比棧空間分配復雜，它最致命的是會帶來很大的管理成本，Go 語言要消耗很多的計算資源對其進行標記回收（也就是 GC 成本）。

Go 編輯器會自動幫我們找出需要進行動態分配的變數，它是在編譯時追蹤一個變數的生命周期，如果能確認一個數據只在函數空間內訪問，不會被外部使用，則使用棧空間，否則就要使用堆空間。

我們在 go build 編譯代碼時，可使用 -gcflags '-m' 參數來查看逃逸分析日誌。

以上面的兩個函數為例，編譯的日誌輸出是：

日誌中的 &i escapes to heap 表示該變數數據逃逸到了堆上。

需要使用堆空間，所以逃逸，這沒什麼可爭議的。但編譯器有時會將 不需要 使用堆空間的變數，也逃逸掉。這里是容易出現性能問題的大坑。網上有很多相關文章，列舉了一些導致逃逸情況，其實總結起來就一句話：

多級間接賦值容易導致逃逸 。

這里的多級間接指的是，對某個引用類對象中的引用類成員進行賦值。Go 語言中的引用類數據類型有 func , interface , slice , map , chan , *Type(指針) 。

記住公式 Data.Field = Value ，如果 Data , Field 都是引用類的數據類型，則會導致 Value 逃逸。這里的等號 = 不單單只賦值，也表示參數傳遞。

根據公式，我們假設一個變數 data 是以下幾種類型，相應的可以得出結論：

下面給出一些實際的例子：

如果變數值是一個函數，函數的參數又是引用類型，則傳遞給它的參數都會逃逸。

上例中 te 的類型是 func(*int) ，屬於引用類型，參數 *int 也是引用類型，則調用 te(&j) 形成了為 te 的參數(成員) *int 賦值的現象，即 te.i = &j 會導致逃逸。代碼中其他幾種調用都沒有形成 多級間接賦值 情況。
同理，如果函數的參數類型是 slice , map 或 interface{} 都會導致參數逃逸。

匿名函數的調用也是一樣的，它本質上也是一個函數變數。有興趣的可以自己測試一下。

只要使用了 Interface 類型(不是 interafce{} )，那麼賦值給它的變數一定會逃逸。因為 interfaceVariable.Method() 先是間接的定位到它的實際值，再調用實際值的同名方法，執行時實際值作為參數傳遞給方法。相當於 interfaceVariable.Method.this = realValue

向 channel 中發送數據，本質上就是為 channel 內部的成員賦值，就像給一個 slice 中的某一項賦值一樣。所以 chan *Type , chan map[Type]Type , chan []Type , chan interface{} 類型都會導致發送到 channel 中的數據逃逸。

這本來也是情理之中的，發送給 channel 的數據是要與其他函數分享的，為了保證發送過去的指針依然可用，只能使用堆分配。

可變參數如 func(arg ...string) 實際與 func(arg []string) 是一樣的，會增加一層訪問路徑。這也是 fmt.Sprintf 總是會使參數逃逸的原因。

例子非常多，這里不能一一列舉，我們只需要記住分析方法就好，即，2 級或更多級的訪問賦值會 容易 導致數據逃逸。這里加上 容易 二字是因為隨著語言的發展，相信這些問題會被慢慢解決，但現階段，這個可以作為我們分析逃逸現象的依據。

下面代碼中包含 2 種很常規的寫法，但他們卻有著很大的性能差距，建議自己想下為什麼。

Benchmark 和 pprof 給出的結果:

熟悉堆棧概念可以讓我們更容易看透 Go 程序的性能問題，並進行優化。

多級間接賦值會導致 Go 編譯器出現不必要的逃逸，在一些情況下可能我們只需要修改一下數據結構就會使性能有大幅提升。這也是很多人不推薦在 Go 中使用指針的原因，因為它會增加一級訪問路徑，而 map , slice , interface{} 等類型是不可避免要用到的，為了減少不必要的逃逸，只能拿指針開刀了。

大多數情況下，性能優化都會為程序帶來一定的復雜度。建議實際項目中還是怎麼方便怎麼寫，功能完成後通過性能分析找到瓶頸所在，再對局部進行優化。

B. Go語言編譯器TinyGo，基於LLVM，在微控制器和小系統上編譯和運行

TinyGo是一個為微控制器、WebAssembly(Wasm)和命令行工具等小型場景設計的Go語言編譯器。TinyGo重用了Go語言工具和LLVM使用的庫，以編譯用Go語言編寫的程序。目前，該項目在GitHub上已經積累了10.1k的Star。

如下為一個示常式序，當運行在任何支持的帶板載LED的主板上時，則會點亮內置LED。

上述程序可以在單片機、Adafruit ItsyBitsy M0微控制器或任何支持的帶內置LED的板上進行編譯和不需要修改的運行，只要設置正確的TinyGo編譯器目標即可。例如，設置如下目標可以編譯和點亮 單片機。

項目概述

TinyGo項目旨在將Go語言引入到具有單進程或核心的微控制器和小系統。TinyGo類似於emgo，但主要的區別在於作者想要保留Go內存模型。另一個區別在於TinyGo在內部使用LLVM，因而可以獲得更小更高效的代碼以及更高的靈活性。

創建TinyGo項目的初衷是，如果Python可以在微控制器上運行，Go語言當然也應該能夠在更低級微設備上運行。

支持設備

你可以為微控制器、WebAssembly和linux編譯TinyGo程序。目前，TinyGo支持以下85種微處理器板。

更多技術細節請參閱原項目。

C. 剛下載了一個已編譯的HTML文件，請問大家怎樣才能更改已編譯HTML文件的文本部分的內容

你說的是.chm文件吧，就是已編譯的HTML文件(Compiled HTML Help file)
這個是用一些軟體做成的，需要反編譯後才能修改。
步驟：
一：用反編譯chm軟體反編譯目標chm文件
二：找到想修改的地方修改（通常就在反編譯後的某個html文件中）
三：用chm編譯軟體編譯成chm文件（如果不編譯的話，就還是很多html文件）

常用的chm製作軟體有：
Microsoft HTML Help Workshop
說明：Mircosoft 出的編譯 HTML 幫助文件的必需的編譯器。
下載地址：http://www.hanzify.org/?Go=Show::List&ID=6129

FAR
說明：FAR 不僅具有超強的文本查找和替換功能，它更是目前公認為最好的幫助文件製作軟體。它FAR 不僅具有超強的文本查找和替換功能，它更是目前公認為最好的幫助文件製作軟體。
下載地址：http://www.hanzify.org/?Go=Show::List&ID=9644

CHM電子書反編譯精靈 2.3
說明：它是一款專門用來反編譯CHM電子書源文件的工具軟體，可以迅速地釋放包括在CHM電子書裡面的全部源文件（包括網頁、文本、圖片、CHM、ZIP、EXE等全部源文件），並且完美地恢復源文件的全部目錄結構及文件名，以便幫助用戶得到源文件進行資料恢復或二次編輯。
下載地址：http://soft.a5d.com/SoftView/SoftView_4247.asp

Quick CHM V2.6 簡體中文注冊版
說明：原名電子文檔處理大師。是真正的所見即所得（WYSIWYG）CHM文件製作軟體，內置簡單易用的所見即所得網頁編輯器，使你可以不必在兩個軟體之間切換，只使用一個軟體就可以完成CHM文件的製作。軟體採用html help workshop的格式保存和讀取，使你不在為格式不同而煩惱。增強反編譯功能，反編譯後直接可以用QuickCHM讀取，使你的工作更輕松。
下載地址：http://soft.ylmf.com/downinfo/493.html

D. 如何編譯armlinux的go

Golang也就是Go語言，現在已經發行到1.4.1版本了，語言特性優越性和背後Google強大靠山什麼的就不多說了。Golang的官方提供了多個平台上的二進制安裝包，遺憾的是並非沒有發布ARM平台的二進制安裝包。ARM平台沒辦法直接從官網下載二進制安裝包來安裝，好在Golang是支持多平台並且開源的語言，因此可以通過直接在ARM平台上編譯源代碼來安裝。整個過程主要包括編譯工具配置、獲取Golang源代碼、設置Golang編譯環境變數、編譯、配置Golang行環境變數等步驟。

註：本文選用樹莓派做測試，因為樹莓派是基於ARM平台的。

1、編譯工具配置

據說下個版本的golang編譯工具要使用golang自己來寫，但目前還是使用C編譯工具的。因此，首先要配置好C編譯工具：

1.1在Ubuntu或Debian平台上可以使用sudoapt-getinstallgcclibc6-dev命令安裝，樹莓派的RaspBian系統是基於Debian修改的，所以可以使用這種方法安裝。

1.2在RedHat或CentOS6平台上可以使用sudoyuminstallgcclibc-devel命令安裝。

安裝完成後可以輸入gcc--version命令驗證是否成功安裝。

2、獲取golang源代碼

2.1直接從官網下載源代碼壓縮包。

golang官網提供golang的源代碼壓縮包，可以直接下載，最新的1.4.1版本源代碼鏈接：/golang/go1.4.1.src.tar.gz

2.2使用git工具獲取。

golang使用git版本管理工具，也可以使用git獲取golang源代碼。推薦使用這個方法，因為以後可以隨時獲取最新的golang源代碼。

2.2.1首先確認ARM平台上已經安裝了git工具，可以使用git--version命令確認。一般linux平台都安裝了git，沒有的話可以自行安裝，不同平台的安裝方法可以參考：download/linux

2.2.2克隆遠程golang的git倉庫到本地

在終端cd到你想要安裝golang的目錄，確保該目錄下沒有名為go的目錄。然後以下命令獲取代碼倉庫：

gitclone/go

大陸地區可能會獲取失敗，在不翻牆的情況下我試了幾次都沒成功，原因大家都懂的。好在google已經將golang也託管到github上面，所以也可以通過下面命令獲取：

gitclone/golang/go.git

視網路情況，下載可能需要不少時間。我2M的帶寬花了將近兩個小時才下載完，雖然整個項目不過幾十兆==

下載完成後，可以看到目錄下多了一個go目錄，裡面即為golang的源代碼，在終端上執行cdgo命令進入該目錄。

執行下面命令檢出go1.4.1版本的源代碼，因為現在汪敏指已經有新的代碼提交上去了，最新的代碼可能不是最穩定的：

gitcheckoutgo1.4.1

至此，最新1.4.1發行版的源代碼獲取完畢

3、設置golang的編譯環境變數

主要有GOROOT、GOOS、GOARCH、GOARM四個環境變數需要設置，先解釋四個環境變數的意義。

3.1GOROOT

主要代表golang樹結構目錄的路徑，也就是上面git檢出的go目錄。一般可以不用設置這個環境變數，因為編譯的時候默認會以go目錄下src子目錄中的all.bash腳本困配運行時的父目錄作為GOROOT的值。為了保險起見，可以直接設拿芹置為go目錄的路徑。

3.2GOOS和GOARCH

分別代表編譯的目標系統和平台，可選值如下：

GOOSGOARCH

darwin386

darwinamd64

dragonfly386

dragonflyamd64

freebsd386

freebsdamd64

freebsdarm

linux386

linuxamd64

linuxarm

netbsd386

netbsdamd64

netbsdarm

openbsd386

openbsdamd64

plan9386

plan9amd64

solarisamd64

windows386

windowsamd64

需要注意的是這兩個值代表的是目標系統和平台，而不是編譯源代碼的系統和平台。樹莓派的RaspBian是linux系統，所以這些GOOS設置為linux，GOARCH設置為arm。

3.3GOARM

表示使用的浮點運算協處理器版本號，只對arm平台有用，可選值有5，6，7。如果是在目標平台上編譯源代碼，這個值可以不設置，它會自動判斷需要使用哪一個版本。

總結下來，在樹莓派上設置golang的編譯環境變數，可編輯$HOME/.bashrc文件，在末尾添加下面內容：

exportGOROOT=你的go目錄路徑

exportGOOS=linux

exportGOARCH=arm

編輯完後保存，執行source~/.bashrc命令讓修改生效。

4、編譯源代碼

環境變數配置完成自後就可以開始編譯源代碼。在go目錄下的src子目錄中，主要有all.bash和make.bash兩個腳本（另外還有兩個all.bat和make.bat腳本適用於window平台）。編譯實際上就是執行其中一個腳本，兩者的區別在於all.bash在編譯完成後還會執行一些測試套件。如果希望只編譯不測試，可以運行make.bash腳本。使用cd命令進入go下src目錄，執行./all.bash或者./make.bash命令即可開始編譯。由於硬體情況不同，編譯耗費的時間不同。在我的B型樹莓派編譯過程花費了將近半個小時，編譯完成後執行的測試套件又花費了差不多一個小時，總共花費了一個半小時左右。

5、配置golang運行環境變數

編譯完成後，go目錄下會生成bin目錄，裡面就是go的運行腳本。為了以後使用方法，可以將這個bin路徑添加到PATH環境變數中。同樣編輯~/.bashrc文件，因為前面設置過GOROOT環境變數指向go目錄了，所以只需要在末尾加上

exportPATH=$PATH:$GOROOT/bin

保存後同樣執行source~/.bashrc命令讓環境變數生效。

至此，golang源代碼編譯安裝成功。執行goversion應該就能看到當前golang的版本信息，表示編譯安裝成功。

E. windows 怎麼編譯 go語言

1、解壓壓縮包到go工作目錄，如解壓到E:\opensource\go\go，解壓後的目錄結構如下：

E:\opensource\go\go
├─api
├─bin
│ ├─go.exe
│ ├─godoc.exe
│ └─gofmt.exe
├─doc
├─include
├─lib
├─misc
├─pkg
├─src
└─test

2、增加環境變數GOROOT，取值為上面的go工作目錄
3、Path環境變數中添加";%GOROOT%\bin"，以便能夠直接調用go命令來編譯go代碼，至此go編譯環境就配置好了
註：如果不想手動設置系統環境變數，也可下載go啟動環境批處理附件，
修改goenv.bat文件中的GOROOT值為上面的go工作目錄後直接雙擊該bat文件，go編譯環境變數即設置完成。
4、測試go編譯環境，啟動一個cmd窗口，直接輸入go，看到下面的提示就是搭建成功了

E:\opensource\go\go>go
Go is a tool for managing Go source code.

Usage:

go command [arguments]

The commands are:

build compile packages and dependencies
clean remove object files
doc run godoc on package sources
env print Go environment information
fix run go tool fix on packages
fmt run gofmt on package sources
get download and install packages and dependencies
install compile and install packages and dependencies
list list packages
run compile and run Go program
test test packages
tool run specified go tool
version print Go version
vet run go tool vet on packages

Use "go help [command]" for more information about a command.

Additional help topics:

gopath GOPATH environment variable
packages description of package lists
remote remote import path syntax
testflag description of testing flags
testfunc description of testing functions

Use "go help [topic]" for more information about that topic.

5、編譯helloworld測試程序，go語言包中test目錄帶有helloworld.go測試程序，源碼見"附一 helloworld.go"，
直接調用"go build helloworld.go"就生成了"helloworld.exe"可執行程序，運行一下這個程序看到了我們期望的hello,wolrd。

E:\opensource\go\go\test>go build helloworld.go

E:\opensource\go\go\test>helloworld.exe
hello, world

E:\opensource\go\go\test>

附一 helloworld.go

// cmpout

// Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style
// license that can be found in the LICENSE file.

// Test that we can do page 1 of the C book.

package main

func main() {
print("hello, world\n")
}