title: Node.js 源碼分析 - 原生模塊(C++模塊)的注冊
date: 2018-11-28 21:04:49
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    - Node.js 源碼分析
    

此文最初于四年前發布在個人站上的，現遷移至此重發，原鏈接：https://laogen.site/nodejs/nodejs-src/register-builtin-modules/
《Node.js 源碼分析》 系列目錄頁：https://laogen.site/nodejs/nodejs-src/index/

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上一篇提到 RegisterBuiltinModules() 注冊了原生 C++ 模塊沒有詳細展開，這里就從這個函數展開。

將 RegisterBuiltinModules() 層層展開

/* src/node.cc:3066 */
void RegisterBuiltinModules() {
#define V(modname) _register_##modname();
  NODE_BUILTIN_MODULES(V)
#undef V
}

首先定義了一個宏 V 為 _register_##modname(), 可以看出 V 展開后是一個函數調用類似這樣: _register_xx();

隨后，RegisterBuiltinModules() 實際是宏 NODE_BUILTIN_MODULES(V) 來實現的，我們看看它的定義：

/* src/node_internals.h:147 */
#define NODE_BUILTIN_MODULES(V)    \
  NODE_BUILTIN_STANDARD_MODULES(V)
// ...

進一步查看 NODE_BUILTIN_STANDARD_MODULES(V) 的定義：

/* src/node_internals.h:106 */
#define NODE_BUILTIN_STANDARD_MODULES(V)  \
    V(async_wrap)       \
    V(buffer)           \
    V(cares_wrap)       \
    V(config)           \
    V(contextify)       \
    V(domain)           \
    V(fs)               \
    V(fs_event_wrap)    \
    V(heap_utils)       \
    V(http2)            \
    V(http_parser)      \
    V(inspector)        \
    V(js_stream)        \
    V(messaging)        \
    V(module_wrap)      \
    V(options)          \
    V(os)               \
    V(performance)      \
    V(pipe_wrap)        \
    V(process_wrap)     \
    V(serdes)           \
    V(signal_wrap)      \
    V(spawn_sync)       \
    V(stream_pipe)      \
    V(stream_wrap)      \
    V(string_decoder)   \
    V(symbols)          \
    V(tcp_wrap)         \
    V(timer_wrap)       \
    V(trace_events)     \
    V(tty_wrap)         \
    V(types)            \
    V(udp_wrap)         \
    V(url)              \
    V(util)             \
    V(uv)               \
    V(v8)               \
    V(worker)           \
    V(zlib)

這個宏定義中多次調用宏 V，還記得這個宏嗎，在上面定義的：#define V(modname) _register_##modname();，那我們把它展開后就是：

/* src/node_internals.h:106 */
#define NODE_BUILTIN_STANDARD_MODULES(V)  \
    _register_async_wrap();
    _register_buffer();
    _register_cares_wrap();
    _register_config();
    _register_contextify();
    _register_domain();
    _register_fs();
    _register_fs_event_wrap();
    _register_heap_utils();
    _register_http2();
    _register_http_parser();
    _register_inspector();
    _register_js_stream();
    _register_messaging();
    _register_module_wrap();
    _register_options();
    _register_os();
    _register_performance();
    _register_pipe_wrap();
    _register_process_wrap();
    _register_serdes();
    _register_signal_wrap();
    _register_spawn_sync();
    _register_stream_pipe();
    _register_stream_wrap();
    _register_string_decoder();
    _register_symbols();
    _register_tcp_wrap();
    _register_timer_wrap();
    _register_trace_events();
    _register_tty_wrap();
    _register_types();
    _register_udp_wrap();
    _register_url();
    _register_util();
    _register_uv();
    _register_v8();
    _register_worker();
    _register_zlib();

最終，RegisterBuiltinModules() 展開后大概是這樣的：

void RegisterBuiltinModules() {
  _register_async_wrap();
  _register_buffer();
  // ...
  _register_os();
  // ...
}

經過層層的宏展開，我們看到 RegisterBuiltinModules() 的原貌，就是調用了一些全局注冊函數，這樣就能理解了。

接下來，我們打算看看這些注冊函數是在哪里定義的。 我全局搜索了整個代碼目錄，也沒找到這些函數中的任何一個，看來又是通過宏定義的。

那我們就挑一個原生模塊的源碼，來看看里面有沒有上面注冊函數的定義，我挑了模塊名為 os 的模塊，它的源碼位于 src/node_os.cc：

查看一個原生模塊的源碼

/* src/node_os.cc */
namespace node {
namespace os {
// ...
static void GetHostname(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetOSType(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetOSRelease(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetCPUInfo(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetFreeMemory(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetTotalMemory(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetUptime(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetLoadAvg(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetInterfaceAddresses(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetHomeDirectory(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetUserInfo(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void SetPriority(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}
static void GetPriority(const FunctionCallbackInfo& args) {
  // ...
}

// 這個初始化函數是每個原生模塊都會定義的，它的參數也是一致的
void Initialize(Local