go - 为什么用 gccgo 构建的二进制文件更小(除了其他差异？)

Question

我一直在试验 gc 和 gccgo，我遇到了一些奇怪的行为。

使用 program我曾经写信来测试一些定理，我得到了这些结果:(为了可读性，我删除了不必要的信息)

$ time go build -compiler gc -o checkprog_gc checkprog.go (x 3)
go build <...>    0.13s user 0.02s system 100% cpu 0.149 total
go build <...>    0.13s user 0.01s system 99%  cpu 0.148 total
go build <...>    0.14s user 0.03s system 100% cpu 0.162 total
 --> average:     0.13s user 0.02s system 100% cpu 0.153 total


$ time go build -compiler gccgo -o checkprog_gccgo checkprog.go (x 3)
go build <...>    0.10s user 0.03s system 96% cpu 0.135 total
go build <...>    0.12s user 0.01s system 96% cpu 0.131 total
go build <...>    0.10s user 0.01s system 92% cpu 0.123 total
 --> average:     0.11s user 0.02s system 95% cpu 0.130 total


$ strip -s -o checkprog_gc_stripped checkprog_gc
$ strip -s -o checkprog_gccgo_stripped checkprog_gccgo

$ ls -l
 1834504 checkprog_gc*
 1336992 checkprog_gc_stripped*
   35072 checkprog_gccgo*
   24192 checkprog_gccgo_stripped*

$ time ./checkprog_gc
./checkprog_gc  6.68s user 0.01s system 100% cpu 6.674 total
./checkprog_gc  6.75s user 0.01s system 100% cpu 6.741 total
./checkprog_gc  6.66s user 0.00s system 100% cpu 6.643 total
 --> average:   6.70s user 0.01s system 100% cpu 6.686 total

$ time ./checkprog_gccgo
./checkprog_gccgo  10.95s user 0.02s system 100% cpu 10.949 total
./checkprog_gccgo  10.98s user 0.01s system 100% cpu 10.964 total
./checkprog_gccgo  10.94s user 0.01s system 100% cpu 10.929 total
 --> average       10.96s user 0.01s system 100% cpu 10.947 total

我可以看到以下模式:

1. 使用 gccgo 构建的二进制文件的大小要小得多(剥离无助于改变这种差异)
2. 使用 gc 构建的二进制文件执行速度更快
3. 使用 gccgo 构建比使用 gc
花费更多的时间

我还测试了一些其他的 go 程序(虽然没有那么广泛)，它们都表现出相同的行为。

这似乎与this answer相矛盾状态:

In short: gccgo: more optimization, more processors.

我认为更多的优化意味着更快的二进制文件，同时需要更多的时间来编译...

出现这三种模式的原因是什么？

Answer 1

有很多差异-- bradfitz talked about some of them in a May 2014 talk :

• gccgo 可以生成动态链接到libgo 中的二进制文件，这使得输出更小，但意味着要在目标机器上安装相关库。没有 cgo 的 Go 二进制文件没有这个要求。
• gccgo 进行了更多低级优化，因为它可以使用 gcc 的代码生成器和优化器。编写一些数据压缩代码，gccgo 运行速度明显快于 gc。这些相同的优化使编译器变慢:它做更多的工作。
• gccgo 支持 gcc 支持的目标处理器，因此它是进入某些架构(如 SPARC、ARMv8(64 位)或 POWER)的唯一途径。 (Canonical 使用它为 arm64 和 ppc64 编译他们的 Juju 服务编排工具。)
• gccgo 和 gc 都支持 ARMv7(32 位)，但根据 bradfitz 的谈话，gc 不会生成最高效的 ARM 代码.
• 只有 gc 有某些优化。
  • 一个大的是escape analysis ，其中编译器确定某些变量永远不会“逃逸”分配它们的函数，因此可以进行堆栈分配。 (所以，令人惊讶的是，如果 new(T) 的返回值没有转义，它可能不会进行堆分配。)这减少了垃圾收集需要运行的频率。
  • 另一个是标准库中的.s 汇编文件仅通过gc 链接进来，所以 不使用Intel 硬件CRC32C 之类的东西gccgo 默认情况下(您必须提供专门针对 gccgo 的实现)。
• gc 首先实现新的语言特性，并且通常是比最新的 gccgo 早一两个的次要 Go 版本。