Golang 的骚操作:linkname

背景

在看源码时，一些源码方法没有方法体，难道说明这些方法为空？例如：time.Now 调用的 now(), time.Sleep , reflect.makechan

// Provided by package runtime.
func now() (sec int64, nsec int32, mono int64)

func Sleep(d Duration)

func makechan(typ *rtype, size int) (ch unsafe.Pointer)

在写代码时，如果我们想使用别的包下没有导出的方法或者变量时，怎么操作

go:linkname 的用法

实际上，上述提到的三个没有方法体的方法，其实现都在 src/runtime包下

time.now timestub.go 文件中

//go:linkname time_now time.now
func time_now() (sec int64, nsec int32, mono int64) {
	sec, nsec = walltime()
	return sec, nsec, nanotime()
}

time.Sleep time.go 文件中

// 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, traceEvGoSleep, 1)
}

reflect.makechan

//go:linkname reflect_makechan reflect.makechan
func reflect_makechan(t *chantype, size int) *hchan {
	return makechan(t, size)
}

我们可以看到具体实现都具有 go:linkname, 可以推测就是这个东西把两个不同包下的函数链接到一起了

官方介绍

//go:linkname localname [importpath.name]

这个特殊的指令的作用域并不是紧跟的下一行代码，而是同一个包下生效。//go:linkname告诉 Go 的编译器把本地的(私有)变量或者方法localname链接到指定的变量或者方法importpath.name。简单来说，localname import.name指向的变量或者方法是同一个。因为这个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。

使用实例

文件结构如下图所示, inner 包模拟 go 源码包/外部引入包，outer包需要调用inner包中的方法, main.go 调试

 tree
.
├── go.mod
├── inner
│   └── inner.go
├── main
├── main.go
└── outer
    ├── 1.s
    └── outer.go

空body方法复现：

模拟方法无 body方法，真实实现在另外一个包中的案例

outer.go

package outer

import (
	_ "github.com/he2121/demos/linkname_example/inner"	// 真实方法在 inner 包，必须引用这个编译器才能找到链接
)

func Hello()

如果出现：missing function body 在包内加一个 .s文件。因为go build默认加会加上-complete参数，加这个 .s 可绕开这个限制。

inner.go

package inner

import (
	_ "unsafe"
)

//go:linkname hello github.com/he2121/demos/linkname_example/outer.Hello
func hello()  {
	println("hello")
}

main.go

package main

import "github.com/he2121/demos/linkname_example/outer"

func main()  {
	outer.Hello()
}
// output:
// hello

这就是 go 源码中这么多没有 body 的方法的原因了，一般到 src/runtime包中搜索就能发现 //go:linkname的实现。

实际使用

实现中，如果我们有一些骚操作需要使用源代码/第三方包中的未导出变量/方法，就可使用 //go:linkname实现, 如下例子

outer.go: 使用 inner 包中的未导出变量/方法

package outer

import (
	_ "unsafe"

	_ "github.com/he2121/demos/linkname_example/inner"
)

//go:linkname A github.com/he2121/demos/linkname_example/inner.a
var A int

//go:linkname Hello github.com/he2121/demos/linkname_example/inner.hello
func Hello()

inner.go

package inner

var a = 100

func hello()  {
	println("hello")
}

main.go

package main

import "github.com/he2121/demos/linkname_example/outer"

func main()  {
	outer.Hello()
	println(outer.A)
}
// output
// hello
// 100

示例 repo

总结

能读懂多一点源码
掌握获取并使用其它包中未导出变量/方法的骚操作

参考

https://cloud.tencent.com/developer/article/1491065
https://blog.csdn.net/lastsweetop/article/details/78830772
https://studygolang.com/articles/15842