Function Call Mechanisms in Go and Performance Optimization

导读｜腾讯后台开发工程师涂明光将带你由浅入深了解函数调用，并结合不同版本Go进行实操解答。

1）调用者caller与被调用者callee

如果一个函数调用另外一个函数，那么该函数被称为调用者函数，也叫做caller，而被调用的函数称为被调用者函数，也叫做callee。比如函数main中调用sum函数，那么main就是caller，而sum函数就是callee。

2）函数栈和函数栈帧

函数执行时需要有足够的内存空间，供它存放局部变量、参数等数据，这段空间对应到虚拟地址空间的栈，也即函数栈。在现代主流机器架构上（例如x86）中，栈都是向下生长的。栈的增长方向是从高位地址到地位地址向下进行增长。

3）分配给一个个函数的栈空间被称为“函数栈帧”。在Go语言中函数栈帧布局是这样的：先是调用者caller栈基地址，然后是调用者函数caller的局部变量、接着是被调用函数callee的返回值和参数。然后是被调用者callee的栈帧。

4）Go1.17.1之前版本，参数完全通过栈传递；参数列表从右至左依次压栈。

5）Go1.17.1版本，9个以内的参数通过寄存器传递，9个以外的通过栈上传递。

6）Go1.17.1之前版本，callee函数返回值通过caller栈传递；Go1.17.1以后，函数调用的返回值，9个以内通过寄存器传递回caller，9个以外在栈上传递。

7）综上，在Go1.17.1版本的函数调用中，参数传递使用了多个寄存器，并且被调用方callee的返回值由callee本身的栈帧负责存放，而不是放在caller的栈帧上；当callee的栈帧被销毁时，其返回值通过AX，BX等寄存器传递给调用方caller。

8）9个以内的参数通过寄存器传递，9个以外的通过栈上传递。

9）9个以内的返回值通过寄存器传递，9个以外在栈上传递。