src/runtime/string.go

   1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
   3 // license that can be found in the LICENSE file.
   4
   5 package runtime
   6
   7 import (
   8         "internal/abi"
   9         "internal/bytealg"
  10         "internal/goarch"
  11         "unsafe"
  12 )
  13
  14 // The constant is known to the compiler.
  15 // There is no fundamental theory behind this number.
  16 const tmpStringBufSize = 32
  17
  18 type tmpBuf [tmpStringBufSize]byte
  19
  20 // concatstrings implements a Go string concatenation x+y+z+...
  21 // The operands are passed in the slice a.
  22 // If buf != nil, the compiler has determined that the result does not
  23 // escape the calling function, so the string data can be stored in buf
  24 // if small enough.
  25 func concatstrings(buf *tmpBuf, a []string) string {
  26         idx := 0
  27         l := 0
  28         count := 0
  29         for i, x := range a {
  30                 n := len(x)
  31                 if n == 0 {
  32                         continue
  33                 }
  34                 if l+n < l {
  35                         throw("string concatenation too long")
  36                 }
  37                 l += n
  38                 count++
  39                 idx = i
  40         }
  41         if count == 0 {
  42                 return ""
  43         }
  44
  45         // If there is just one string and either it is not on the stack
  46         // or our result does not escape the calling frame (buf != nil),
  47         // then we can return that string directly.
  48         if count == 1 && (buf != nil || !stringDataOnStack(a[idx])) {
  49                 return a[idx]
  50         }
  51         s, b := rawstringtmp(buf, l)
  52         for _, x := range a {
  53                 copy(b, x)
  54                 b = b[len(x):]
  55         }
  56         return s
  57 }
  58
  59 func concatstring2(buf *tmpBuf, a0, a1 string) string {
  60         return concatstrings(buf, []string{a0, a1})
  61 }
  62
  63 func concatstring3(buf *tmpBuf, a0, a1, a2 string) string {
  64         return concatstrings(buf, []string{a0, a1, a2})
  65 }
  66
  67 func concatstring4(buf *tmpBuf, a0, a1, a2, a3 string) string {
  68         return concatstrings(buf, []string{a0, a1, a2, a3})
  69 }
  70
  71 func concatstring5(buf *tmpBuf, a0, a1, a2, a3, a4 string) string {
  72         return concatstrings(buf, []string{a0, a1, a2, a3, a4})
  73 }
  74
  75 // slicebytetostring converts a byte slice to a string.
  76 // It is inserted by the compiler into generated code.
  77 // ptr is a pointer to the first element of the slice;
  78 // n is the length of the slice.
  79 // Buf is a fixed-size buffer for the result,
  80 // it is not nil if the result does not escape.
  81 func slicebytetostring(buf *tmpBuf, ptr *byte, n int) (str string) {
  82         if n == 0 {
  83                 // Turns out to be a relatively common case.
  84                 // Consider that you want to parse out data between parens in "foo()bar",
  85                 // you find the indices and convert the subslice to string.
  86                 return ""
  87         }
  88         if raceenabled {
  89                 racereadrangepc(unsafe.Pointer(ptr),
  90                         uintptr(n),
  91                         getcallerpc(),
  92                         abi.FuncPCABIInternal(slicebytetostring))
  93         }
  94         if msanenabled {
  95                 msanread(unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n))
  96         }
  97         if asanenabled {
  98                 asanread(unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n))
  99         }
 100         if n == 1 {
 101                 p := unsafe.Pointer(&staticuint64s[*ptr])
 102                 if goarch.BigEndian {
 103                         p = add(p, 7)
 104                 }
 105                 stringStructOf(&str).str = p
 106                 stringStructOf(&str).len = 1
 107                 return
 108         }
 109
 110         var p unsafe.Pointer
 111         if buf != nil && n <= len(buf) {
 112                 p = unsafe.Pointer(buf)
 113         } else {
 114                 p = mallocgc(uintptr(n), nil, false)
 115         }
 116         stringStructOf(&str).str = p
 117         stringStructOf(&str).len = n
 118         memmove(p, unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n))
 119         return
 120 }
 121
 122 // stringDataOnStack reports whether the string's data is
 123 // stored on the current goroutine's stack.
 124 func stringDataOnStack(s string) bool {
 125         ptr := uintptr(stringStructOf(&s).str)
 126         stk := getg().stack
 127         return stk.lo <= ptr && ptr < stk.hi
 128 }
 129
 130 func rawstringtmp(buf *tmpBuf, l int) (s string, b []byte) {
 131         if buf != nil && l <= len(buf) {
 132                 b = buf[:l]
 133                 s = slicebytetostringtmp(&b[0], len(b))
 134         } else {
 135                 s, b = rawstring(l)
 136         }
 137         return
 138 }
 139
 140 // slicebytetostringtmp returns a "string" referring to the actual []byte bytes.
 141 //
 142 // Callers need to ensure that the returned string will not be used after
 143 // the calling goroutine modifies the original slice or synchronizes with
 144 // another goroutine.
 145 //
 146 // The function is only called when instrumenting
 147 // and otherwise intrinsified by the compiler.
 148 //
 149 // Some internal compiler optimizations use this function.
 150 //   - Used for m[T1{... Tn{..., string(k), ...} ...}] and m[string(k)]
 151 //     where k is []byte, T1 to Tn is a nesting of struct and array literals.
 152 //   - Used for "<"+string(b)+">" concatenation where b is []byte.
 153 //   - Used for string(b)=="foo" comparison where b is []byte.
 154 func slicebytetostringtmp(ptr *byte, n int) (str string) {
 155         if raceenabled && n > 0 {
 156                 racereadrangepc(unsafe.Pointer(ptr),
 157                         uintptr(n),
 158                         getcallerpc(),
 159                         abi.FuncPCABIInternal(slicebytetostringtmp))
 160         }
 161         if msanenabled && n > 0 {
 162                 msanread(unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n))
 163         }
 164         if asanenabled && n > 0 {
 165                 asanread(unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n))
 166         }
 167         stringStructOf(&str).str = unsafe.Pointer(ptr)
 168         stringStructOf(&str).len = n
 169         return
 170 }
 171
 172 func stringtoslicebyte(buf *tmpBuf, s string) []byte {
 173         var b []byte
 174         if buf != nil && len(s) <= len(buf) {
 175                 *buf = tmpBuf{}
 176                 b = buf[:len(s)]
 177         } else {
 178                 b = rawbyteslice(len(s))
 179         }
 180         copy(b, s)
 181         return b
 182 }
 183
 184 func stringtoslicerune(buf *[tmpStringBufSize]rune, s string) []rune {
 185         // two passes.
 186         // unlike slicerunetostring, no race because strings are immutable.
 187         n := 0
 188         for range s {
 189                 n++
 190         }
 191
 192         var a []rune
 193         if buf != nil && n <= len(buf) {
 194                 *buf = [tmpStringBufSize]rune{}
 195                 a = buf[:n]
 196         } else {
 197                 a = rawruneslice(n)
 198         }
 199
 200         n = 0
 201         for _, r := range s {
 202                 a[n] = r
 203                 n++
 204         }
 205         return a
 206 }
 207
 208 func slicerunetostring(buf *tmpBuf, a []rune) string {
 209         if raceenabled && len(a) > 0 {
 210                 racereadrangepc(unsafe.Pointer(&a[0]),
 211                         uintptr(len(a))*unsafe.Sizeof(a[0]),
 212                         getcallerpc(),
 213                         abi.FuncPCABIInternal(slicerunetostring))
 214         }
 215         if msanenabled && len(a) > 0 {
 216                 msanread(unsafe.Pointer(&a[0]), uintptr(len(a))*unsafe.Sizeof(a[0]))
 217         }
 218         if asanenabled && len(a) > 0 {
 219                 asanread(unsafe.Pointer(&a[0]), uintptr(len(a))*unsafe.Sizeof(a[0]))
 220         }
 221         var dum [4]byte
 222         size1 := 0
 223         for _, r := range a {
 224                 size1 += encoderune(dum[:], r)
 225         }
 226         s, b := rawstringtmp(buf, size1+3)
 227         size2 := 0
 228         for _, r := range a {
 229                 // check for race
 230                 if size2 >= size1 {
 231                         break
 232                 }
 233                 size2 += encoderune(b[size2:], r)
 234         }
 235         return s[:size2]
 236 }
 237
 238 type stringStruct struct {
 239         str unsafe.Pointer
 240         len int
 241 }
 242
 243 // Variant with *byte pointer type for DWARF debugging.
 244 type stringStructDWARF struct {
 245         str *byte
 246         len int
 247 }
 248
 249 func stringStructOf(sp *string) *stringStruct {
 250         return (*stringStruct)(unsafe.Pointer(sp))
 251 }
 252
 253 func intstring(buf *[4]byte, v int64) (s string) {
 254         var b []byte
 255         if buf != nil {
 256                 b = buf[:]
 257                 s = slicebytetostringtmp(&b[0], len(b))
 258         } else {
 259                 s, b = rawstring(4)
 260         }
 261         if int64(rune(v)) != v {
 262                 v = runeError
 263         }
 264         n := encoderune(b, rune(v))
 265         return s[:n]
 266 }
 267
 268 // rawstring allocates storage for a new string. The returned
 269 // string and byte slice both refer to the same storage.
 270 // The storage is not zeroed. Callers should use
 271 // b to set the string contents and then drop b.
 272 func rawstring(size int) (s string, b []byte) {
 273         p := mallocgc(uintptr(size), nil, false)
 274
 275         stringStructOf(&s).str = p
 276         stringStructOf(&s).len = size
 277
 278         *(*slice)(unsafe.Pointer(&b)) = slice{p, size, size}
 279
 280         return
 281 }
 282
 283 // rawbyteslice allocates a new byte slice. The byte slice is not zeroed.
 284 func rawbyteslice(size int) (b []byte) {
 285         cap := roundupsize(uintptr(size))
 286         p := mallocgc(cap, nil, false)
 287         if cap != uintptr(size) {
 288                 memclrNoHeapPointers(add(p, uintptr(size)), cap-uintptr(size))
 289         }
 290
 291         *(*slice)(unsafe.Pointer(&b)) = slice{p, size, int(cap)}
 292         return
 293 }
 294
 295 // rawruneslice allocates a new rune slice. The rune slice is not zeroed.
 296 func rawruneslice(size int) (b []rune) {
 297         if uintptr(size) > maxAlloc/4 {
 298                 throw("out of memory")
 299         }
 300         mem := roundupsize(uintptr(size) * 4)
 301         p := mallocgc(mem, nil, false)
 302         if mem != uintptr(size)*4 {
 303                 memclrNoHeapPointers(add(p, uintptr(size)*4), mem-uintptr(size)*4)
 304         }
 305
 306         *(*slice)(unsafe.Pointer(&b)) = slice{p, size, int(mem / 4)}
 307         return
 308 }
 309
 310 // used by cmd/cgo
 311 func gobytes(p *byte, n int) (b []byte) {
 312         if n == 0 {
 313                 return make([]byte, 0)
 314         }
 315
 316         if n < 0 || uintptr(n) > maxAlloc {
 317                 panic(errorString("gobytes: length out of range"))
 318         }
 319
 320         bp := mallocgc(uintptr(n), nil, false)
 321         memmove(bp, unsafe.Pointer(p), uintptr(n))
 322
 323         *(*slice)(unsafe.Pointer(&b)) = slice{bp, n, n}
 324         return
 325 }
 326
 327 // This is exported via linkname to assembly in syscall (for Plan9).
 328 //
 329 //go:linkname gostring
 330 func gostring(p *byte) string {
 331         l := findnull(p)
 332         if l == 0 {
 333                 return ""
 334         }
 335         s, b := rawstring(l)
 336         memmove(unsafe.Pointer(&b[0]), unsafe.Pointer(p), uintptr(l))
 337         return s
 338 }
 339
 340 func gostringn(p *byte, l int) string {
 341         if l == 0 {
 342                 return ""
 343         }
 344         s, b := rawstring(l)
 345         memmove(unsafe.Pointer(&b[0]), unsafe.Pointer(p), uintptr(l))
 346         return s
 347 }
 348
 349 func hasPrefix(s, prefix string) bool {
 350         return len(s) >= len(prefix) && s[:len(prefix)] == prefix
 351 }
 352
 353 const (
 354         maxUint = ^uint(0)
 355         maxInt  = int(maxUint >> 1)
 356 )
 357
 358 // atoi parses an int from a string s.
 359 // The bool result reports whether s is a number
 360 // representable by a value of type int.
 361 func atoi(s string) (int, bool) {
 362         if s == "" {
 363                 return 0, false
 364         }
 365
 366         neg := false
 367         if s[0] == '-' {
 368                 neg = true
 369                 s = s[1:]
 370         }
 371
 372         un := uint(0)
 373         for i := 0; i < len(s); i++ {
 374                 c := s[i]
 375                 if c < '0' || c > '9' {
 376                         return 0, false
 377                 }
 378                 if un > maxUint/10 {
 379                         // overflow
 380                         return 0, false
 381                 }
 382                 un *= 10
 383                 un1 := un + uint(c) - '0'
 384                 if un1 < un {
 385                         // overflow
 386                         return 0, false
 387                 }
 388                 un = un1
 389         }
 390
 391         if !neg && un > uint(maxInt) {
 392                 return 0, false
 393         }
 394         if neg && un > uint(maxInt)+1 {
 395                 return 0, false
 396         }
 397
 398         n := int(un)
 399         if neg {
 400                 n = -n
 401         }
 402
 403         return n, true
 404 }
 405
 406 // atoi32 is like atoi but for integers
 407 // that fit into an int32.
 408 func atoi32(s string) (int32, bool) {
 409         if n, ok := atoi(s); n == int(int32(n)) {
 410                 return int32(n), ok
 411         }
 412         return 0, false
 413 }
 414
 415 //go:nosplit
 416 func findnull(s *byte) int {
 417         if s == nil {
 418                 return 0
 419         }
 420
 421         // Avoid IndexByteString on Plan 9 because it uses SSE instructions
 422         // on x86 machines, and those are classified as floating point instructions,
 423         // which are illegal in a note handler.
 424         if GOOS == "plan9" {
 425                 p := (*[maxAlloc/2 - 1]byte)(unsafe.Pointer(s))
 426                 l := 0
 427                 for p[l] != 0 {
 428                         l++
 429                 }
 430                 return l
 431         }
 432
 433         // pageSize is the unit we scan at a time looking for NULL.
 434         // It must be the minimum page size for any architecture Go
 435         // runs on. It's okay (just a minor performance loss) if the
 436         // actual system page size is larger than this value.
 437         const pageSize = 4096
 438
 439         offset := 0
 440         ptr := unsafe.Pointer(s)
 441         // IndexByteString uses wide reads, so we need to be careful
 442         // with page boundaries. Call IndexByteString on
 443         // [ptr, endOfPage) interval.
 444         safeLen := int(pageSize - uintptr(ptr)%pageSize)
 445
 446         for {
 447                 t := *(*string)(unsafe.Pointer(&stringStruct{ptr, safeLen}))
 448                 // Check one page at a time.
 449                 if i := bytealg.IndexByteString(t, 0); i != -1 {
 450                         return offset + i
 451                 }
 452                 // Move to next page
 453                 ptr = unsafe.Pointer(uintptr(ptr) + uintptr(safeLen))
 454                 offset += safeLen
 455                 safeLen = pageSize
 456         }
 457 }
 458
 459 func findnullw(s *uint16) int {
 460         if s == nil {
 461                 return 0
 462         }
 463         p := (*[maxAlloc/2/2 - 1]uint16)(unsafe.Pointer(s))
 464         l := 0
 465         for p[l] != 0 {
 466                 l++
 467         }
 468         return l
 469 }
 470
 471 //go:nosplit
 472 func gostringnocopy(str *byte) string {
 473         ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)}
 474         s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss))
 475         return s
 476 }
 477
 478 func gostringw(strw *uint16) string {
 479         var buf [8]byte
 480         str := (*[maxAlloc/2/2 - 1]uint16)(unsafe.Pointer(strw))
 481         n1 := 0
 482         for i := 0; str[i] != 0; i++ {
 483                 n1 += encoderune(buf[:], rune(str[i]))
 484         }
 485         s, b := rawstring(n1 + 4)
 486         n2 := 0
 487         for i := 0; str[i] != 0; i++ {
 488                 // check for race
 489                 if n2 >= n1 {
 490                         break
 491                 }
 492                 n2 += encoderune(b[n2:], rune(str[i]))
 493         }
 494         b[n2] = 0 // for luck
 495         return s[:n2]
 496 }