![R和Rstudio终端显示语言的更改[Windows]](/aiimages/R%E5%92%8CRstudio%E7%BB%88%E7%AB%AF%E6%98%BE%E7%A4%BA%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E6%9B%B4%E6%94%B9%5BWindows%5D.png)
在Go语言中有一些调试技巧能帮助我们快速找到问题，有时候你想尽可能多的记录异常但仍觉得不够，搞清楚堆栈的意义有助于定位Bug或者记录更完整的信息。
本文将讨论堆栈跟踪信息以及如何在堆栈中识别函数所传递的参数。
Functions
先从这段代码开始：
Listing 1
01 package main
02
03 func main() {
04 slice := make([]string, 2, 4)
05 Example(slice, "hello", 10)
06 }
07
08 func Example(slice []string, str string, i int) {
09 panic("Want stack trace")
10 }
Example函数定义了3个参数，1个string类型的slice, 1个string和1个integer, 并且抛出了panic，运行这段代码可以看到这样的结果：
Listing 2
Panic: Want stack trace
goroutine 1 [running]:
main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:9 +0x64
main.main()
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:5 +0x85
goroutine 2 [runnable]:
runtime.forcegchelper()
/Users/bill/go/src/runtime/proc.go:90
runtime.goexit()
/Users/bill/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0x1
goroutine 3 [runnable]:
runtime.bgsweep()
/Users/bill/go/src/runtime/mgc0.go:82
runtime.goexit()
/Users/bill/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0x1
堆栈信息中显示了在panic抛出这个时间所有的goroutines状态，发生的panic的goroutine会显示在最上面。
Listing 3
01 goroutine 1 [running]:
02 main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:9 +0x64
03 main.main()
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:5 +0x85
第1行显示最先发出panic的是goroutine 1, 第二行显示panic位于main.Example中, 并能定位到该行代码，在本例中第9行引发了panic。
下面我们关注参数是如何传递的：
Listing 4
// Declaration
main.Example(slice []string, str string, i int)
// Call to Example by main.
slice := make([]string, 2, 4)
Example(slice, "hello", 10)
// Stack trace
main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
这里展示了在main中带参数调用Example函数时的堆栈信息，比较就能发现两者的参数数量并不相同，Example定义了3个参数，堆栈中显示了6个参数。现在的关键问题是我们要弄清楚它们是如何匹配的。
第1个参数是string类型的slice，我们知道在Go语言中slice是引用类型，即slice变量结构会包含三个部分：指针、长度(Lengthe)、容量(Capacity)
Listing 5
// Slice parameter value
slice := make([]string, 2, 4)
// Slice header values
Pointer: 0x2080c3f50
Length: 0x2
Capacity: 0x4
// Declaration
main.Example(slice []string, str string, i int)
// Stack trace
main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
因此，前面3个参数会匹配slice， 如下图所示：
Figure 1
figure provided by Georgi Knox
我们现在来看第二个参数，它是string类型，string类型也是引用类型，它包括两部分：指针、长度。
Listing 6
// String parameter value
"hello"
// String header values
Pointer: 0x425c0
Length: 0x5
// Declaration
main.Example(slice []string, str string, i int)
// Stack trace
main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
可以确定，堆栈信息中第4、5两个参数对应代码中的string参数，如下图所示：
Figure 2
figure provided by Georgi Knox
最后一个参数integer是single word值。
Listing 7
// Integer parameter value
10
// Integer value
Base 16: 0xa
// Declaration
main.Example(slice []string, str string, i int)
// Stack trace
main.Example(0x2080c3f50, 0x2, 0x4, 0x425c0, 0x5, 0xa)
现在我们可以匹配代码中的参数到堆栈信息了。
Figure 3
figure provided by Georgi Knox
Methods
如果我们将Example作为结构体的方法会怎么样呢?
Listing 8
01 package main
02
03 import "fmt"
04
05 type trace struct{}
06
07 func main() {
08 slice := make([]string, 2, 4)
09
10 var t trace
11 t.Example(slice, "hello", 10)
12 }
13
14 func (t *trace) Example(slice []string, str string, i int) {
15 fmt.Printf("Receiver Address: %p\n", t)
16 panic("Want stack trace")
17 }
如上所示修改代码，将Example定义为trace的方法，并通过trace的实例t来调用Example。
再次运行程序，会发现堆栈信息有一点不同：
Listing 9
Receiver Address: 0x1553a8
panic: Want stack trace
01 goroutine 1 [running]:
02 main.(*trace).Example(0x1553a8, 0x2081b7f50, 0x2, 0x4, 0xdc1d0, 0x5, 0xa)
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:16 +0x116
03 main.main()
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:11 +0xae
首先注意第2行的方法调用使用了pointer receiver，在package名字和方法名之间多出了"*trace"字样。另外，参数列表的第1个参数标明了结构体(t)地址。我们从堆栈信息中看到了内部实现细节。
Packing
如果有多个参数可以填充到一个single word, 则这些参数值会合并打包：
Listing 10
01 package main
02
03 func main() {
04 Example(true, false, true, 25)
05 }
06
07 func Example(b1, b2, b3 bool, i uint8) {
08 panic("Want stack trace")
09 }
这个例子修改Example函数为4个参数：3个bool型和1个八位无符号整型。bool值也是用8个bit表示，所以在32位和64位架构下，4个参数可以合并为一个single word。
Listing 11
01 goroutine 1 [running]:
02 main.Example(0x19010001)
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:8 +0x64
03 main.main()
/Users/bill/Spaces/Go/Projects/src/github.com/goinaction/code/
temp/main.go:4 +0x32
这是本例的堆栈信息，看下图的具体分析：
Listing 12
// Parameter values
true, false, true, 25
// Word value
Bits Binary Hex Value
00-07 0000 0001 01 true
08-15 0000 0000 00 false
16-23 0000 0001 01 true
24-31 0001 1001 19 25
// Declaration
main.Example(b1, b2, b3 bool, i uint8)
// Stack trace
main.Example(0x19010001)
以上展示了参数值是如何匹配到4个参数的。当我们看到堆栈信息中包括十六进制值，需要知道这些值是如何传递的。
Go 的select语句是一种仅能用于channl发送和接收消息的专用语句，此语句运行期间是阻塞的；当select中没有case语句的时候，会阻塞当前的groutine。所以，有人也会说select是用来阻塞监听goroutine的。还有人说：select是Golang在语言层面提供的I/O多路复用的机制，其专门用来检测多个channel是否准备完毕：可读或可写。
以上说法都正确。
我们来回顾一下是什么是 I/O多路复用 。
每来一个进程，都会建立连接，然后阻塞，直到接收到数据返回响应。
普通这种方式的缺点其实很明显：系统需要创建和维护额外的线程或进程。因为大多数时候，大部分阻塞的线程或进程是处于等待状态，只有少部分会接收并处理响应，而其余的都在等待。系统为此还需要多做很多额外的线程或者进程的管理工作。
为了解决图中这些多余的线程或者进程，于是有了"I/O多路复用"
每个线程或者进程都先到图中”装置“中注册，然后阻塞，然后只有一个线程在”运输“，当注册的线程或者进程准备好数据后，”装置“会根据注册的信息得到相应的数据。从始至终kernel只会使用图中这个黄黄的线程，无需再对额外的线程或者进程进行管理，提升了效率。
select的实现经历了多个版本的修改，当前版本为：1.11
select这个语句底层实现实际上主要由两部分组成： case语句 和 执行函数 。
源码地址为：/go/src/runtime/select.go
每个case语句，单独抽象出以下结构体：
结构体可以用下图表示：
然后执行select语句实际上就是调用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数。
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数参数：
selectgo 返回所选scase的索引(该索引与其各自的select {recv，send，default}调用的序号位置相匹配)。此外，如果选择的scase是接收操作(recv)，则返回是否接收到值。
谁负责调用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数呢？
在 /reflect/value.go 中有个 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 函数，此函数的实现在 /runtime/select.go 文件中的 func reflect_rselect(cases []runtimeSelect) (int, bool) 函数中:
那谁调用的 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 呢？
在 /refect/value.go 中，有一个 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 的函数，其调用了 rselect 函数，并将最终Go中select语句的返回值的返回。
以上这三个函数的调用栈按顺序如下：
这仨函数中无论是返回值还是参数都大同小异，可以简单粗暴的认为：函数参数传入的是case语句，返回值返回被选中的case语句。
那谁调用了 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 呢？
可以简单的认为是系统了。
来个简单的图：
前两个函数 Select 和 rselect 都是做了简单的初始化参数，调用下一个函数的操作。select真正的核心功能，是在最后一个函数 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 中实现的。
打乱传入的case结构体顺序
锁住其中的所有的channel
遍历所有的channel，查看其是否可读或者可写
如果其中的channel可读或者可写，则解锁所有channel，并返回对应的channel数据
假如没有channel可读或者可写，但是有default语句，则同上:返回default语句对应的scase并解锁所有的channel。
假如既没有channel可读或者可写，也没有default语句，则将当前运行的groutine阻塞，并加入到当前所有channel的等待队列中去。
然后解锁所有channel，等待被唤醒。
此时如果有个channel可读或者可写ready了，则唤醒，并再次加锁所有channel，
遍历所有channel找到那个对应的channel和G，唤醒G，并将没有成功的G从所有channel的等待队列中移除。
如果对应的scase值不为空，则返回需要的值，并解锁所有channel
如果对应的scase为空，则循环此过程。
在想想select和channel做了什么事儿，我觉得和多路复用是一回事儿
