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Goでインライン展開された関数のポインタ

この関数は、関数呼び出しもなく複雑な式もないのでインライン展開される条件を満たす。

func do[T any](v T) func() T {
  var f func() T


  f = func() T {
    return v
  }
  return f
}

このとき、

func main() {
  f1 := do(10)
  f2 := do(20)
  fmt.Printf("%v 0x%x\n", f1(), **(**uintptr)(unsafe.Pointer(&f1)))
  fmt.Printf("%v 0x%x\n", f2(), **(**uintptr)(unsafe.Pointer(&f2)))
  // Output:
  // 10 0x4829e0
  // 20 0x4829c0
}

この f1 と f2 は異なるアドレスを持つが、どのように扱われているのか。アセンブリのコードをみると、 f1 の行は次のようになっている。

0x48207e  488d05bb0a0100    LEAQ 0x10abb(IP), AX
0x482085  e896b6f8ff      CALL runtime.newobject(SB)
0x48208a  48898424e0000000  MOVQ AX, 0xe0(SP)
0x482092  488d0d47090000    LEAQ main.main.do[go.shape.int].func1(SB), CX
0x482099  488908        MOVQ CX, 0(AX)
0x48209c  48c740080a000000  MOVQ $0xa, 0x8(AX)
0x4820a4  488d0d35cf0300    LEAQ main..dict.do[int](SB), CX
0x4820ab  48894810      MOVQ CX, 0x10(AX)

途中で main.main.do[go.shape.int].func1(SB) を CX に格納している。インライン展開されていても関数自体は生成されている。関数の中身は do が返している関数。

TEXT main.main.do[go.shape.int].func2(SB)
  0x4829c0  488b4208  MOVQ 0x8(DX), AX
  0x4829c4  c3      RET


TEXT main.main.do[go.shape.int].func1(SB)
  0x4829e0  488b4208  MOVQ 0x8(DX), AX
  0x4829e4  c3      RET

f1 を呼び出すときのアセンブリコードは、キャプチャした値を返しているように読める。

0x48215b  488b9424e0000000  MOVQ 0xe0(SP), DX
0x482163  488b0a        MOVQ 0(DX), CX
0x482166  ffd1        CALL CX
0x482168  4889442448      MOVQ AX, 0x48(SP)

挙動をまとめると、

  • インライン展開されるので関数呼び出しごとに別の関数が作られる
  • ネストしている場合は main.main.wrap[int].do[go.shape.int].func1 のように名前が変わる
  • ネストした場合に do が返すアドレスは、wrap の中に do は1つだけなので同じ値を返す
  • ただしキャプチャされた変数の管理領域はスタック上にあるので取れる値は正しい