1 介绍
【《Chrome|《Chrome V8 源码》48. 弱类型加法的奥秘,"+" 源码分析】JavaScript 是弱类型语言,那么它的变量、表达式等在参与运算时,即使类型不正确,也能通过隐式转换来得到正确地类型,这对使用者而言,就好像所有类型都能进行所有运算。本文通过分析 V8 的加法源码,带领大家了解 JavaScript 加法运算的细节,看看 V8 到底是怎么做的。
2 ADD_HANDLER
V8 从字节码开始执行 JavaScript 源码,所以我们从加法的字节码处理程序入手分析,源码如下:
IGNITION_HANDLER(Add, InterpreterBinaryOpAssembler) {
BinaryOpWithFeedback(&BinaryOpAssembler::Generate_AddWithFeedback);
}
JavaScript 源码中的所有加法运算都要从上面这个 ADD_HANDLER 开始,它内部还会调用 Builtin::kAdd 等功能。而在TurboFan中,ADD_HANDLER 有可能被优化为 NewConsString 或 StringConcat 等功能,下面跟随代码来看看 V8 是如何把这些功能组织起来的。
3 Generate_AddWithFeedback
1.TNode
第一部分:左操作数是 Smi
第 4 行代码判断左操作数是不是 Smi;如果是 Smi 进入第 5 行代码,否则进入第 36 行代码;提示 我们写 JS 程序时,加法算运最常于两个数值的相加,所以最先判断左、右操作数是不是数值。
第 7 行代码把左操作数转为 Smi;
第 8-10 行代码判断右操作类型;
第 12-17 行处理右操作数不是 Smi 的情况;左、右类型不一致,需要类型转换
第 13-14 行转换右操作数为 HeapObject,且为 HeapNumber时,将左操作数(第 15 行)转为 HeapNumber,跳转到 do_fadd 标签(第 59-68行)以完成 float 加法;
第 18 行处理右操作数是 Smi 的情况:
第 20-23 行完成 Smi 加法;注意 TrySmiAdd() 求和的同时还负责判断结果是否越界,Smi是 31bit;
第 26 行更新 Feedback,TurboFan优化时使用,下篇文章讲解;
第 30-34 行加法越界时采用fload 加法(第 59 行);
第二部分:左操作是 HeapNumber
第 38-39 行代码把左操作数转为 HeapObject,并判断是否为 HeapNumber,不是就跳转到第 70 行代码;
第 40-58 行左操作数是 HeapNumber:
第 44-49 行判断出右操作数是 HeapNumber,跳转到第 59 行以完成 float 加法; 第 54-56 行判断出右操作数是 Smi,转换右操作数为 HeapNumber 后跳转到第 59 行;
第 59-67 行完成 float 加法;
第三部分:左操作是 HeapObject,例如:BigInt、string
第 72-91 行取出左、右操作数的 instance_type 类型标记符,并进一步判断两个操作的类型。
第 96-100 行左、右操作数均为 String、调用 Builtin::kStringAdd_CheckNone 完成字符串加法;
第 91-94 行左操作数是 String 且右操作数不是 String 时跳转到 131 行;
第 131-135 行更新 feedback 为 kAny 之后,调用Builtin::kAdd 完成“字符串” 和 “非字符串” 的加法。
上述源码中的其它情况请自行分析,下面简单讲解Builtin:kAdd源码
4 Builtin:kAdd
其源码采用 TQ 编写,源码如下:
1.transitioning builtin Add(implicit context: Context)(
2.leftArg: JSAny, rightArg: JSAny): JSAny {
3.try {
4.while (true) {
5.typeswitch (left) {
6.case (left: Smi): {
7.//省略................
8.}
9.case (left: HeapNumber): {
10.typeswitch (right) {
11.//省略................
12.}
13.case (left: BigInt): {
14.//省略................
15.}
16.case (left: String): {
17.goto StringAddConvertRight(left, right);
18.}
19.case (leftReceiver: JSReceiver): {
20.//省略................
21.}
22.case (HeapObject): {
23.//省略................
24.}}}}
25.unreachable;
26.}
上述代码先判断左操作数的类型、再判断右操作类型,然后进行类型转换并计算结果。第 17 行代给出了左操作数是字符串、右操作数非字符串的加法实现,即 Builtin 方法 StringAddConvertRight,该方法采用 TQ 实现,其源码在 builtins-string.tq中,下篇文章讲解。
5 技术总结
(1) 加法操作(所有操作)都是先由字节码开始,达到热点条件时进入TurboFan;
(2) Generate_AddWithFeedback 的 “Feedback” 收集收左、右操作数的类型信息,用于TurboFan的投机优化;
(3) Generate_AddWithFeedback 做不了的加法使用 builtin::kAdd 完成,而 kAdd 还会一步做功能细分。
好了,今天到这里,下次见。
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