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《Chrome V8 源码》48.弱类型加法之谜，“+”源码分析

时间：2023-03-28 14:28:35 HTML

1简介JavaScript是一种弱类型语言，所以当它的变量、表达式等参与运算时，即使类型不正确，也可以隐式传递转换得到正确的类型，在用户看来似乎所有类型都可以进行所有操作。本文分析V8的加法源码，带领大家了解JavaScript加法运算的细节，看看V8是怎么做的。2ADD_HANDLERV8从字节码执行JavaScript源码，所以我们从加法字节码处理程序入手，源码如下：必须从上面的ADD_HANDLER开始，内部也会调用Builtin::kAdd等函数。在TurboFan中，ADD_HANDLER可能被优化为NewConsString或StringConcat等函数。下面我们跟着代码看看V8是如何组织这些函数的。3Generate_AddWithFeedback1。TNodeBinaryOpAssembler::Generate_AddWithFeedback(){2.标签if_lhsisnotsmi(this,3.rhs_known_smi?Label::kDeferred:Label::kNonDeferred);4.分支（TaggedIsNotSmi（lhs），&if_lhsisnotsmi，&if_lhsissmi）；5。绑定（&if_lhsissmi）；6。{7.TNodelhs_smi=CAST(lhs);8.如果（！rhs_known_smi）{9。标签if_rhsissmi(this),if_rhsisnotsmi(this);10.分支（TaggedIsSmi（rhs），&if_rhsissmi，&if_rhsisnotsmi）；11。绑定（&if_rhsisnotsmi）；12。{13。TNoderhs_heap_object=CAST(rhs);14.GotoIfNot(IsHeapNumber(rhs_heap_object),&check_rhsisoddball);15.var_fadd_lhs=SmiToFloat64(lhs_smi);16。var_fadd_rhs=LoadHeapNumberValue(rhs_heap_object);17.转到（&do_fadd）；}18.绑定(&if_rhsissmi);}19.{20。TNoderhs_smi=投（右）；21。标签if_overflow(this,22.rhs_known_smi?Label::kDeferred:Label::kNonDeferred);23.TNodesmi_result=TrySmiAdd(lhs_smi,rhs_smi,&if_overflow);24.{25。var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kSignedSmall);26.UpdateFeedback(var_type_feedback.value(),maybe_feedback_vector(),27.slot_id,update_feedback_mode);28.var_result=smi_result;29.转到（&结束）；}30。绑定（&if_overflow）；31。{32。var_fadd_lhs=SmiToFloat64(lhs_smi);33。var_fadd_rhs=SmiToFloat64(rhs_smi);34。转到（&do_fadd）；35。}}}36。绑定（&if_lhsisnotsmi）；37。{38。TNodelhs_heap_object=CAST(lhs);39.GotoIfNot(IsHeapNumber(lhs_heap_object),&if_lhsisnotnumber);40.如果（！rhs_known_smi）{41。标签if_rhsissmi(this),if_rhsisnotsmi(this);42.分支（TaggedIsSmi（rhs），&if_rhsissmi，&if_rhsisnotsmi）；43。绑定（&if_rhsisnotsmi）；44。{45。TNoderhs_heap_object=CAST(rhs);46.GotoIfNot(IsHeapNumber(rhs_heap_object),&check_rhsisoddball);47.var_fadd_lhs=LoadHeapNumberValue(lhs_heap_object);48。var_fadd_rhs=LoadHeapNumberValue(rhs_heap_object);49。转到（&do_fadd）；50。}51.绑定（&if_rhsissmi）；52。}53.{54。var_fadd_lhs=LoadHeapNumberValue(lhs_heap_object);55。var_fadd_rhs=SmiToFloat64(CAST(rhs));56。转到（&do_fadd）；57。}58。}59.绑定（&do_fadd）；60。{61。var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kNumber);62.UpdateFeedback(var_type_feedback.value(),maybe_feedback_vector(),slot_id,63.update_feedback_mode);64.TNode值=65。Float64Add(var_fadd_lhs.value(),var_fadd_rhs.value());66.TNode结果=AllocateHeapNumberWithValue(value);67。var_result=结果；68。转到（&结束）；69。}70。绑定（&if_lhsisnotnumber）；71。{72。TNodelhs_instance_type=LoadInstanceType(CAST(lhs));73。TNodelhs_is_oddball=74。InstanceTypeEqual(lhs_instance_type,ODDBALL_TYPE);75。分支（lhs_is_oddball，&if_lhsisoddball，&if_lhsisnotoddball）；76。绑定（&if_lhsisoddball）；77。{78。GotoIf(TaggedIsSmi(rhs),&call_with_oddball_feedback);79.分支（IsHeapNumber（CAST（rhs）），&call_with_oddball_feedback，80。&check_rhsisoddball）；81。}82。绑定（&if_lhsisnotoddball）；83。{84。GotoIf(TaggedIsSmi(rhs),&call_with_any_feedback);85.TNoderhs_heap_object=CAST(rhs);86。GotoIf(IsStringIn姿态类型(lhs_instance_type),&lhs_is_string);87.GotoIf(IsBigIntInstanceType(lhs_instance_type),&lhs_is_bigint);88.转到（&call_with_any_feedback）；89。绑定（&lhs_is_bigint）；90。分支（IsBigInt（rhs_heap_object），&bigint，&call_with_any_feedback）；91。绑定（&lhs_is_string）；92。{93。TNoderhs_instance_type=LoadInstanceType(rhs_heap_object);94.GotoIfNot(IsStringInstanceType(rhs_instance_type),95.&call_with_any_feedback);96.var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kString);97.UpdateFeedback(var_type_feedback.value(),maybe_feedback_vector(),98.slot_id,update_feedback_mode);99.var_result=100。CallBuiltin(Builtin::kStringAdd_CheckNone,context(),lhs,rhs);101.转到（&结束）；102。}}}103。BIND(&check_rhsisoddball);104.{105.TNoderhs_instance_type=LoadInstanceType(CAST(rhs));106。TNoderhs_is_oddball=107。InstanceTypeEqual(rhs_instance_type,ODDBALL_TYPE);108。GotoIf(rhs_is_oddball,&call_with_oddball_feedback);109.转到（&call_with_any_feedback）；110。}111。绑定（&bigint）；112。{113。var_result=CallBuiltin(Builtin::kBigIntAddNoThrow,context(),lhs,rhs);114.GotoIf(TaggedIsSmi(var_result.value()),&bigint_too_big);115.var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kBigInt);116。UpdateFeedback(var_type_feedback.value(),maybe_feedback_vector(),slot_id,117.update_feedback_mode);118.转到（&结束）；119。绑定（&bigint_too_big）；120。{121。UpdateFeedback(SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kAny),122.maybe_feedback_vector(),slot_id,update_feedback_mode);123.投掷范围错误（上下文（），MessageTemplate::kBigIntTooBig）；124。}}125。绑定（&call_with_oddball_feedback）；126。{127。var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kNumberOrOddball);128。转到（&call_add_stub）；}129。&call_with_any_feedback);130.{131.var_type_feedback=SmiConstant(BinaryOperationFeedback::kAny);132.Goto(&call_add_stub);}133.BIND(&call_add_stub);134.{135.UpdateFeedback(var_type_feedback.value(),maybe_feedback,_slot_id,136.update_feedback_mode);137.var_result=CallBuiltin(Builtin::kAdd,context(),lhs,rhs);138.转到（&结束）；}139.绑定（&结束）；140.返回var_result.value();141.}第一部分：左操作数为Smi。第四行代码判断左操作数是否为Smi；最常用于两个值相加，所以先判断左右操作数是否为值第7行将左操作数转换为Smi；第8-10行确定正确操作的类型；第12-17行处理右操作数不是Smi的情况；左右类型不一致，需要进行类型转换13-14将右操作数转换为HeapObject和HeapNumber时，将左操作数（第15行）转换为HeapNumber，跳转到do_fadd标签处（第59-68行）完成浮动加法；第18行处理右操作数在Smi的情况下：第20-23行完成Smi加法；注意TrySmiAdd()在求和的同时还负责判断结果是否越界，Smi是31bit的；第26行更新Feedback，在TurboFan优化的时候用到，下一篇会讲解；当第30-34行加法越界时，使用fload加法（第59行）；第二部分：左操作数为HeapNumber，第38-39行代码将左操作数转换为HeapObject，判断是否为HeapNumber，否则跳转到第一行70行代码；40-58行，左操作数为HeapNumber：44-49行判断右操作数为HeapNumber，跳转到59行完成float加法；54-56行判断右操作数为Smi，将右操作数转换为HeapNumber，跳转到59行；第59-67行完成float加法；第三部分：左操作为HeapObject，例如：BigInt,string72-91行取出左右操作数的instance_type类型标记，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完成字符串相加；91-94行，当左操作数为String，右操作数不是String时，跳转到131行；lines131-在135行更新给kAny的反馈后，调用Builtin::kAdd完成“string”和“non-string”的相加。以上源码中其他情况请自行分析。下面简单解释一下Builtin:kAdd的源码4.Builtin:kAdd的源码是用TQ写的。源码如下：1.transitioningbuiltinAdd(implicitcontext:Context)(2.leftArg:JSAny,rightArg:JSAny):JSAny{3.尝试{4。而（真）{5。typeswitch（左）{6。案例（左：Smi）：{7。//省略........8。}9.案例（左：HeapNumber）：{10。typeswitch（右）{11。//省略...12.}13.案例（左：BigInt）：{14。//省略...15.}16.案例（左：字符串）：{17。转到StringAddConvertRight（左，右）；18。}19.案例（leftReceiver：JSReceiver）：{20。//省略...21.}22.案例（堆对象）：{23。//省略...24.}}}}25.不可及；26．}上面代码先判断左操作数的类型，再判断右操作数的类型，然后进行类型转换，计算结果。第17行给出了左操作数为字符串，右操作数不是字符串的加法实现，即TQ实现的内置方法StringAddConvertRight，其源码在builtins-string.tq中，将在下一篇文章中解释。5技术总结（1）加法操作（所有操作）从字节码开始，达到热点条件时进入TurboFan；（2）Generate_AddWithFeedback的“Feedback”收集左右操作数的类型信息，在TurboFan中使用（3）Generate_AddWithFeedback做不到的加法由builtin::kAdd完成，kAdd也会进行功能细分一步到位。好了，今天就到这里吧，下次见。个人能力有限，有不足和错误，欢迎批评指正微信：qq9123013备注：v8交流知乎：https://www.zhihu.com/people/...

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