字符串相加

本节内容主要代码位于 runtime/string.go

以下面的代码进行说明

a := "Hello "
b := "World "
_ = a + b

当执行 a+b 的时候，底层上调用的是 concatstrings，并且将a, b 两个操作数作为 slice 传递进去，如下：

tmpBuf 是一个预定义的 tmpStringBufSize 大小的 byte 数组。

const tmpStringBufSize = 32
type tmpBuf [tmpStringBufSize]byte

函数中首先定义了三个变量，idx 表示当前遍历的字符串索引号，l 表示当前拼接得到的字符串长度，count 表示长度不为0的字符串个数。

idx := 0
l := 0
count := 0

然后我们遍历每一个字符串，通过 len 函数获取到它的长度，如果长度为0，执行 continue，不需要进行其他操作，由于拼接之后的字符串长度可能过长，导致整数溢出，所以源码中使用 l+n<l 加以判断，当溢出的时候抛出错误。执行这个遍历之后，我们获取到了最终的字符串长度。

for i, x := range a {
		n := len(x)
		if n == 0 {
			continue
		}
		if l+n < l {
			throw("string concatenation too long")
		}
		l += n
		count++
		idx = i
	}

遍历完成之后，如果 count 为0，说明并没有实在意义的字符串，直接返回空字符串，如果 count 为1，那么我们直接返回对应的字符串就好，无需进行拼接，这个时候，count 为1，那么必然满足条件的这个字符串的索引号为 idx，所以直接返回 a[idx]。

if count == 0 {
	return ""
}

if count == 1 && (buf != nil || !stringDataOnStack(a[idx])) {
	return a[idx]
}

不过这里除了需要判断 count==1 之外，我们还需要判断 a[idx] 是否还在栈上，或者 buf 是否从调用帧逃逸出去了，这样我们才能够直接返回。

这里的 stringDataOnStack 其实还挺好玩的，代码如下:

func stringDataOnStack(s string) bool {
	ptr := uintptr(stringStructOf(&s).str)
	stk := getg().stack
	return stk.lo <= ptr && ptr < stk.hi
}

我们知道其实一个字符串就是一个 stringStruct 结构体，str 指向底层保存的数据，len 保存长度，在运行的每一个 goroutine 都分配了自己的栈空间，我们只需要判断这个地址是否在栈范围之内就好，也就是 stk.lo <= ptr && ptr < stk.hi 。

type stringStruct struct {
	str unsafe.Pointer
	len int
}

如果上面的条件都不满足，那么我们需要进行下一步操作

s, b := rawstringtmp(buf, l)
for _, x := range a {
    copy(b, x)
    b = b[len(x):]
}

首先调用 rawstringtmp 返回一个 string 类型的 s 和一个 []byte 的 b，其中 s 的底层数据就是 b，修改 b，那么 s 就会被同步修改。循环中其实在不断的将需要拼接的单个字符串摆放在对应的位置

实际上，根据不同的字符串拼接个数，定义了不同的函数，但是本质上都是调用上述函数

func concatstring2(buf *tmpBuf, a [2]string) string {
	return concatstrings(buf, a[:])
}

func concatstring3(buf *tmpBuf, a [3]string) string {
	return concatstrings(buf, a[:])
}

func concatstring4(buf *tmpBuf, a [4]string) string {
	return concatstrings(buf, a[:])
}

func concatstring5(buf *tmpBuf, a [5]string) string {
	return concatstrings(buf, a[:])
}

调试的时候发现，如果我们的拼接字符串个数在 [2,5] 范围内，那么我们会调用上述函数，然后再调用 concatstrings，如果超过这个值呢，会直接调用 concatstrings 进行处理。