1 介绍
SharedFunction是一个包含BytecodeArray和stub_entry等信息的数据集合，该集合是V8编译器的输出结果，由SharedFunction类管理。
本文的组织方式：SharedFunction的内存布局和重要成员（章节2）；SharedFunction的初始化（章节3）；SharedFunction与JSFunction之间关系（章节4）。
2 SharedFunction内存布局
V8编译器以Function为粒度对源码进行编译，生成的结果叫SharedFunction。SharedFunction的特点是共享（Shared）,即可以在其他代码中使用。下面是SharedFunction的数据结构：
1. // SharedFunctionInfo describes the JSFunction information that can be
2. // shared by multiple instances of the function.
3. class SharedFunctionInfo : public HeapObject {
4. public:
5. V8_EXPORT_PRIVATE Code GetCode() const;
6. V8_EXPORT_PRIVATE static void SetScript(
7. Handle<SharedFunctionInfo> shared, Handle<Object> script_object,
8. int function_literal_id, bool reset_preparsed_scope_data = true);
9. V8_EXPORT_PRIVATE int EndPosition() const;
10. V8_EXPORT_PRIVATE int StartPosition() const;
11. V8_EXPORT_PRIVATE void SetPosition(int start_position, int end_position);
12. inline bool IsApiFunction() const;
13. inline bool is_class_constructor() const;
14. inline FunctionTemplateInfo get_api_func_data();
15. inline void set_api_func_data(FunctionTemplateInfo data);
16. inline bool HasBytecodeArray() const;
17. inline BytecodeArray GetBytecodeArray() const;
18. inline void set_bytecode_array(BytecodeArray bytecode);
19. inline Code InterpreterTrampoline() const;
20. inline bool HasInterpreterData() const;
21. inline InterpreterData interpreter_data() const;
22. inline void set_interpreter_data(InterpreterData interpreter_data);
23. // builtin_id corresponds to the auto-generated Builtins::Name id.
24. inline bool HasBuiltinId() const;
25. inline int builtin_id() const;
26. inline void set_builtin_id(int builtin_id);
27. inline bool HasUncompiledData() const;
28. inline UncompiledData uncompiled_data() const;
29. inline void set_uncompiled_data(UncompiledData data);
30. inline bool HasUncompiledDataWithPreparseData() const;
31. inline UncompiledDataWithPreparseData uncompiled_data_with_preparse_data()
32. const;
33. inline void set_uncompiled_data_with_preparse_data(
34. UncompiledDataWithPreparseData data);
35. inline bool HasUncompiledDataWithoutPreparseData() const;
36. inline LanguageMode language_mode() const;
37. inline void set_language_mode(LanguageMode language_mode);
38. DECL_PRIMITIVE_ACCESSORS(syntax_kind, FunctionSyntaxKind)
39. inline bool is_wrapped() const;
40. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(has_duplicate_parameters)
41. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(native)
42. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(is_asm_wasm_broken)
43. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(name_should_print_as_anonymous)
44. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(is_oneshot_iife)
45. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(are_properties_final)
46. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(is_safe_to_skip_arguments_adaptor)
47. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(has_reported_binary_coverage)
48. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(private_name_lookup_skips_outer_class)
49. inline FunctionKind kind() const;
50. DECL_INT_ACCESSORS(function_map_index)
51. inline void clear_padding();
52. inline void UpdateFunctionMapIndex();
53. inline bool optimization_disabled() const;
54. inline BailoutReason disable_optimization_reason() const;
55. void DisableOptimization(BailoutReason reason);
56. DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(requires_instance_members_initializer)
57. bool HasSourceCode() const;
58. static Handle<Object> GetSourceCode(Handle<SharedFunctionInfo> shared);
59. static Handle<Object> GetSourceCodeHarmony(Handle<SharedFunctionInfo> shared);
60. inline bool IsSubjectToDebugging();
61. inline bool IsUserJavaScript();
62. inline bool CanDiscardCompiled() const;
63. void UpdateExpectedNofPropertiesFromEstimate(FunctionLiteral* literal);
64. void UpdateAndFinalizeExpectedNofPropertiesFromEstimate(
65. FunctionLiteral* literal);
66. DECL_CAST(SharedFunctionInfo)
67. // Constants.
68. static const uint16_t kDontAdaptArgumentsSentinel = static_cast<uint16_t>(-1);
69. static const int kMaximumFunctionTokenOffset = kMaxUInt16 - 1;
70. static const uint16_t kFunctionTokenOutOfRange = static_cast<uint16_t>(-1);
71. STATIC_ASSERT(kMaximumFunctionTokenOffset + 1 == kFunctionTokenOutOfRange);
72. DEFINE_FIELD_OFFSET_CONSTANTS(HeapObject::kHeaderSize,
73. TORQUE_GENERATED_SHARED_FUNCTION_INFO_FIELDS)
74. static const int kAlignedSize = POINTER_SIZE_ALIGN(kSize);
75. class BodyDescriptor;
76. #define FLAGS_BIT_FIELDS(V, _) \
77. /* Have FunctionKind first to make it cheaper to access */ \
78. V(FunctionKindBits, FunctionKind, 5, _) \
79. V(IsNativeBit, bool, 1, _) \
80. V(IsStrictBit, bool, 1, _) \
81. V(FunctionSyntaxKindBits, FunctionSyntaxKind, 3, _) \
82. V(IsClassConstructorBit, bool, 1, _) \
83. V(HasDuplicateParametersBit, bool, 1, _) \
84. V(AllowLazyCompilationBit, bool, 1, _) \
85. V(NeedsHomeObjectBit, bool, 1, _) \
86. V(IsAsmWasmBrokenBit, bool, 1, _) \
87. V(FunctionMapIndexBits, int, 5, _) \
88. V(DisabledOptimizationReasonBits, BailoutReason, 4, _) \
89. V(RequiresInstanceMembersInitializer, bool, 1, _) \
90. V(ConstructAsBuiltinBit, bool, 1, _) \
91. V(NameShouldPrintAsAnonymousBit, bool, 1, _) \
92. V(HasReportedBinaryCoverageBit, bool, 1, _) \
93. V(IsTopLevelBit, bool, 1, _) \
94. V(IsOneshotIIFEOrPropertiesAreFinalBit, bool, 1, _) \
95. V(IsSafeToSkipArgumentsAdaptorBit, bool, 1, _) \
96. V(PrivateNameLookupSkipsOuterClassBit, bool, 1, _)
97. DEFINE_BIT_FIELDS(FLAGS_BIT_FIELDS)
98. #undef FLAGS_BIT_FIELDS
99. };
上面第1行代码的注释说明了SharedFunction可以被多个实例共享。
下面对SharedFunction的重要成员进行解释：
（1） 第5行代码Code GetCode() const的作用是获得函数的源码。不要把“源码”误认为字节码，在大多数情况下，“源码”是Builtin，其作用是构建函数入口并调用第一条字节码；
（2） 第6行代码static void SetScript()的作用是设置JavaScript源码的成员变量；
（3） 第9~11行代码EndPosition()、StartPosition()、SetPosition()的作用是设置JavaScript源码的位置。源码开始和结束位置标记的代码块是SharedFunction中BytecodeArray对应的JavaScript源码；
（4） 第12~15行代码IsApiFunction() const、get_api_func_data()、set_api_func_data()的作用分别是：判断SharedFunction是不是API、获取ApiFun、设置ApiFun；
（5） 第16~18行代码HasBytecodeArray()、set_bytecode_array()、GetBytecodeArray()的作用分别是：判断BytecodeArray是否存在、设置BytecodeArray，获取BytecodeArray；
（6） 第19行代码InterpreterTrampoline的作用是获取InterpreterTrampoline的地址指针。InterpreterTrampoline为Bytecode的执行做准备，具体参见相关源码，以后我会详细讲解；
（7） 第20~22行代码HasInterpreterData()、interpreter_data()、set_interpreter_data()的作用分别是判断、获取和设置解释器数据；
（8） 第24~26行代码HasBuiltinId()、builtin_id()、set_builtin_id的作用分别是判断、获取和设置BuiltinId;
（9） 第27~35行代码中名字中包含Uncompile方法的作用是设置SharedFunction的优化机制。Ignition执行JSFunction时会记录Feedback，V8根据Feedback决定是否把SharedFunction（与JSFunction对应的SharedFunction）翻译为hot code。SharedFunction的优化源码如下：
#define BAILOUT_MESSAGES_LIST(V) \
V(kNoReason, "no reason") \
\
V(kBailedOutDueToDependencyChange, "Bailed out due to dependency change") \
V(kCodeGenerationFailed, "Code generation failed") \
V(kCyclicObjectStateDetectedInEscapeAnalysis, \
"Cyclic object state detected by escape analysis") \
V(kFunctionBeingDebugged, "Function is being debugged") \
V(kGraphBuildingFailed, "Optimized graph construction failed") \
V(kFunctionTooBig, "Function is too big to be optimized") \
V(kLiveEdit, "LiveEdit") \
V(kNativeFunctionLiteral, "Native function literal") \
V(kNotEnoughVirtualRegistersRegalloc, \
"Not enough virtual registers (regalloc)") \
V(kOptimizationDisabled, "Optimization disabled") \
V(kNeverOptimize, "Optimization is always disabled")
（10） 第36、37行代码language_mode()、set_language_mode()的作用是把JavaScript模式设置为strict或者sloppy；
（11） 第40~48行代码DECL_BOOLEAN_ACCESSORS的源码如下：
#define DECL_PRIMITIVE_ACCESSORS(name, type) \
inline type name() const; \
inline void set_##name(type value);
#define DECL_BOOLEAN_ACCESSORS(name) DECL_PRIMITIVE_ACCESSORS(name, bool)
（12） 第72行代码DEFINE_FIELD_OFFSET_CONSTANTS的作用是描述SharedFunction的内存布局，源码如下：
#define DEFINE_FIELD_OFFSET_CONSTANTS(StartOffset, LIST_MACRO) \
enum { \
LIST_MACRO##_StartOffset = StartOffset - 1, \
LIST_MACRO(DEFINE_ONE_FIELD_OFFSET) \
};
//==================分隔线===========================
#define TORQUE_GENERATED_SHARED_FUNCTION_INFO_FIELDS(V) \
V(kStartOfWeakFieldsOffset, 0) \
V(kFunctionDataOffset, kTaggedSize) \
V(kEndOfWeakFieldsOffset, 0) \
V(kStartOfStrongFieldsOffset, 0) \
V(kNameOrScopeInfoOffset, kTaggedSize) \
V(kOuterScopeInfoOrFeedbackMetadataOffset, kTaggedSize) \
V(kScriptOrDebugInfoOffset, kTaggedSize) \
V(kEndOfStrongFieldsOffset, 0) \
V(kLengthOffset, kUInt16Size) \
V(kFormalParameterCountOffset, kUInt16Size) \
V(kExpectedNofPropertiesOffset, kUInt16Size) \
V(kFunctionTokenOffsetOffset, kUInt16Size) \
V(kFlagsOffset, kInt32Size) \
V(kFunctionLiteralIdOffset, kInt32Size) \
V(kUniqueIdOffset, kInt32Size) \
V(kSize, 0) \
//============== 分隔线======================
#define FLAGS_BIT_FIELDS(V, _)//见上面第70行代码
SharedFunction实例的内存布局如图1所示。
实例包括Map头和HeapObject头，Map和HeapObject长度分别是80byte和4byte，SharedFunction的长度请读者自行计算（参考第十二篇文章的章节3），Map长度的计算方法见第十四篇文章的章节2。
3 SharedFunction初始化
下面讲述创建SharedFunction实例的过程。
（1） 初始化，源码如下：
1. void SharedFunctionInfo::InitFromFunctionLiteral(
2. Handle<SharedFunctionInfo> shared_info, FunctionLiteral* lit,
3. bool is_toplevel) {
4. Isolate* isolate = shared_info->GetIsolate();
5. bool needs_position_info = true;
6. shared_info->set_internal_formal_parameter_count(lit->parameter_count());
7. shared_info->SetFunctionTokenPosition(lit->function_token_position(),
8. lit->start_position());
9. if (shared_info->scope_info().HasPositionInfo()) {
10. shared_info->scope_info().SetPositionInfo(lit->start_position(),
11. lit->end_position());
12. needs_position_info = false;
13. }
14. shared_info->set_syntax_kind(lit->syntax_kind());
15. shared_info->set_allows_lazy_compilation(lit->AllowsLazyCompilation());
16. shared_info->set_language_mode(lit->language_mode());
17. shared_info->set_function_literal_id(lit->function_literal_id());
18. shared_info->set_needs_home_object(lit->scope()->NeedsHomeObject());
19. shared_info->set_requires_instance_members_initializer(
20. lit->requires_instance_members_initializer());
21. shared_info->set_is_toplevel(is_toplevel);
22. DCHECK(shared_info->outer_scope_info().IsTheHole());
23. if (!is_toplevel) {
24. }
25. shared_info->set_length(lit->function_length());
26. if (lit->ShouldEagerCompile()) {
27. shared_info->set_has_duplicate_parameters(lit->has_duplicate_parameters());
28. shared_info->UpdateAndFinalizeExpectedNofPropertiesFromEstimate(lit);
29. shared_info->set_is_safe_to_skip_arguments_adaptor(
30. lit->SafeToSkipArgumentsAdaptor());
31. DCHECK_NULL(lit->produced_preparse_data());
32. needs_position_info = false;
33. } else {
34. }
35. if (needs_position_info) {
36. }
37. }
第14~21行设置编译模式、语法树ID等信息，第25行代码设置函数长度。
（2） 安装BytecodeArray到SharedFunction中，源码如下：
void InstallUnoptimizedCode(UnoptimizedCompilationInfo* compilation_info,
Handle<SharedFunctionInfo> shared_info,
ParseInfo* parse_info, Isolate* isolate) {
//省略代码....................
InstallBytecodeArray(compilation_info->bytecode_array(), shared_info,
parse_info, isolate);
}
//===================分隔线================
void InstallBytecodeArray(Handle<BytecodeArray> bytecode_array,
Handle<SharedFunctionInfo> shared_info,
ParseInfo* parse_info, Isolate* isolate) {
if (!FLAG_interpreted_frames_native_stack) {
shared_info->set_bytecode_array(*bytecode_array);
return;
}
//===================分隔线================
void SharedFunctionInfo::set_bytecode_array(BytecodeArray bytecode) {
DCHECK(function_data() == Smi::FromEnum(Builtins::kCompileLazy) ||
HasUncompiledData());
set_function_data(bytecode);
}
看上面的代码，安装BytecodeArray的入口是InstallUnoptimizedCode()，InstallBytecodeArray()负责安装BytecodeArray，安装的具体操作由set_function_data()方法实现。图2给出调用堆栈。
4 SharedFunction与JSFunction的差异
NewFunctionFromSharedFunctionInfo()方法的输入是SharedFunction，输出是JSFunction，源码如下：
1. Handle<JSFunction> Factory::NewFunctionFromSharedFunctionInfo(
2. Handle<SharedFunctionInfo> info, Handle<Context> context,
3. AllocationType allocation) {
4. Handle<Map> initial_map(
5. Map::cast(context->native_context().get(info->function_map_index())),
6. isolate());
7. return NewFunctionFromSharedFunctionInfo(initial_map, info, context,
8. allocation);
9. }
10. //==============分隔线============
11. Handle<JSFunction> Factory::NewFunction(Handle<Map> map,
12. Handle<SharedFunctionInfo> info,
13. Handle<Context> context,
14. AllocationType allocation) {
15. Handle<JSFunction> function(JSFunction::cast(New(map, allocation)),
16. isolate());
17. function->initialize_properties(isolate());
18. function->initialize_elements();
19. function->set_shared(*info);
20. function->set_code(info->GetCode());
21. function->set_context(*context);
22. function->set_raw_feedback_cell(*many_closures_cell());
23. int header_size;
24. if (map->has_prototype_slot()) {
25. header_size = JSFunction::kSizeWithPrototype;
26. function->set_prototype_or_initial_map(*the_hole_value());
27. } else {
28. header_size = JSFunction::kSizeWithoutPrototype;
29. }
30. InitializeJSObjectBody(function, map, header_size);
31. return function;
32. }
第4行代码获取JSFunction的初始Map。V8初始化时为每个类型都创建了初始Map，存放在root_table中，详见以前的文章。第7行代码NewFunctionFromSharedFunctionInfo()方法会调用第11行NewFunction()方法。通过对17~30行代码的分析可知SharedFunction与JSFunction的差异为：
（1） 第17，18行代码表明JSFunction中有属性和元素，SharedFunction中没有属性和元素；
（2） 第21行代码表明JSFuncion绑定current context，SharedFunction不绑定；
（3） 第19，20代码表明从SharedFunction中获取stub_entry信息并设置到JSFunction中；
（4） 第30行代码表明需要在JSFunction中安装JSObject。
好了，今天到这里，下次见。
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