Dig101: Go 之 interface 调用的一个优化点

栏目: IT技术 · 发布时间: 4年前

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Dig101: dig more, simplified more and know more

今天谈下上文( Dig101:Go之读懂interface的底层设计 )留下的那个问题:

为什么对于以下 interface Stringer 和构造类型 Binary

下面代码 conversion 会调用转换函数 convT64 ,而 devirt 不会调用?

func conversion() {
  var b Stringer
  var i Binary = 1
  b = i //convT64
  _ = b.String()
}

func devirt() {
  var b Stringer = Binary(1)
  _ = b.String() //static call Binary.String
}

这里可以使用 ssa 可视化 工具 查看,更容易了解每行代码的编译过程

GOSSAFUNC=main go1.14 build types/interface/interface.go

生成 ssa.html

Dig101: Go 之 interface 调用的一个优化点

事有蹊跷,必是优化!

搜索发现相关 issue Devirtualize calls when concrete type behind interface is statically known [1] 和提交 De-virtualize interface calls [2]

原来这个是为了优化如果 interface 内部的构造类型如果可以内联后被静态推断出来的话,就将其直接重写为静态调用

最初主要希望避免一些 interface 调用的 gc 压力(interface 调用在逃逸分析时,会使函数的接受者( receiver )和参数( argument )逃逸到堆上(而不是留在栈上),增加 gc 压力。不过这一点目前还未实现,参见 Use devirtualization in escape analysis [3]

暂时先优化为静态调用避免转换调用( convXXX ),减少代码大小和提升细微的性能

摘录主要处理点如下:

// 对iface=类指针(pointer-shaped)构造类型 记录itab
// 用于后续优化掉 OCONVIFACE
cmd/compile/internal/gc/subr.go:implements
  if isdirectiface(t0) && !iface.IsEmptyInterface() {
    itabname(t0, iface)
  }
cmd/compile/internal/gc/reflect.go:itabname
  itabs = append(itabs, itabEntry{t: t, itype: itype, lsym: s.Linksym()})
// 编译前,获取itabs
cmd/compile/internal/gc/reflect.go:peekitabs
// ssa时利用函数内联和itabs推断可重写为静态调用,避免convXXX
cmd/compile/internal/ssa/rewrite.go:devirt

Go 编译步骤相关参见 Go compiler [4]

这种优化对于常见的返回 interface 的构造函数还是有帮助的。

func New() Interface { return &impl{...} }

要注意返回构造类型需为 类指针 才可以。

我们可以利用这一点来应用此 interface 调用优化

想了解更多,可以查看 Devirtualize 的测试代码 [5]

本文代码见 NewbMiao/Dig101-Go [6]

参考资料

[1]

Devirtualize calls when concrete type behind interface is statically known: https://github.com/golang/go/issues/19361

[2]

De-virtualize interface calls: https://go-review.googlesource.com/c/go/+/37751

[3]

Use devirtualization in escape analysis: https://github.com/golang/go/issues/33160

[4]

Go compiler: https://github.com/golang/go/blob/7145f1c7c7dcd4506f2819166f073e92f57afbb7/src/cmd/compile/README.md

[5]

Devirtualize的测试代码: https://golang.org/test/devirt.go

[6]

NewbMiao/Dig101-Go: https://github.com/NewbMiao/Dig101-Go/blob/master/types/interface/interface.go

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