<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?><rss version="2.0" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom" xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"><channel><title>Ffi on Opensource internals</title><link>https://articles.9j.nz/tags/ffi/</link><description>Posts filed under Ffi on Opensource internals.</description><generator>Hugo</generator><language>en-US</language><managingEditor>Jay Hubbert</managingEditor><lastBuildDate>Wed, 21 Oct 2026 04:16:00 +0000</lastBuildDate><atom:link href="https://articles.9j.nz/tags/ffi/index.xml" rel="self" type="application/rss+xml"/><item><title>How cgo Works in Go: The Two Compilers and a Bit of Magic</title><link>https://articles.9j.nz/posts/how-go-cgo-works/</link><pubDate>Wed, 21 Oct 2026 04:16:00 +0000</pubDate><dc:creator>Jay Hubbert</dc:creator><guid isPermaLink="true">https://articles.9j.nz/posts/how-go-cgo-works/</guid><category>go</category><category>internals</category><category>cgo</category><category>ffi</category><category>runtime</category><description>cgo is not an FFI layer bolted onto the Go compiler: it is a separate program that runs the C compiler to discover types, rewrites your Go source, and generates a matching set of C wrappers that hand arguments across in a struct.</description><content:encoded>&lt;blockquote&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;TL;DR:&lt;/strong&gt; cgo is two compilers and a translation layer. The &lt;code&gt;cgo&lt;/code&gt; tool runs&#10;your C compiler over the preamble, parses the DWARF debug info to discover&#10;every C type and constant, rewrites &lt;code&gt;C.foo&lt;/code&gt; into &lt;code&gt;_Cfunc_foo&lt;/code&gt;, and&#10;generates a matching C function that packs the arguments into a struct and&#10;calls the real C function. Every call then goes through &lt;code&gt;runtime.cgocall&lt;/code&gt;,&#10;which switches the goroutine onto the system stack before the C code runs.&lt;/p&gt;&#10;&lt;/blockquote&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;import &amp;quot;C&amp;quot;&lt;/code&gt; line is the most magical-looking thing in Go. It is not a&#10;real import: there is no package called &lt;code&gt;C&lt;/code&gt; on disk.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;What actually happens is that &lt;code&gt;cgo&lt;/code&gt; — a standalone program at &lt;code&gt;src/cmd/cgo&lt;/code&gt;&#10;— is invoked as a build step. It reads your &lt;code&gt;.go&lt;/code&gt; file, finds the&#10;&lt;code&gt;import &amp;quot;C&amp;quot;&lt;/code&gt; and the comment above it (the &lt;em&gt;preamble&lt;/em&gt;), and does something&#10;no other part of the Go toolchain does: it &lt;strong&gt;runs your C compiler&lt;/strong&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;This is how it all works, based on reading the Go 1.28 development tree&#10;(commit &lt;code&gt;c0be4674&lt;/code&gt;).&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-preamble-is-the-source-of-truth"&gt;The preamble is the source of truth&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The rule is short: the comment immediately preceding &lt;code&gt;import &amp;quot;C&amp;quot;&lt;/code&gt; is the&#10;preamble. Anything you declare in it becomes visible to Go as &lt;code&gt;C.name&lt;/code&gt;. cgo&#10;compiles it and parses the DWARF:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/gcc.go:1805&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Package&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gccCmd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ofile&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;append&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gccBaseCmd&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-w&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// no warnings&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-Wno-error&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// warnings are not errors&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-o&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ofile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// write object to tmp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-gdwarf-2&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// generate DWARF v2 debugging symbols&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-c&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// do not link&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;-xc&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// input language is C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;GccIsClang&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;append&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Note &lt;code&gt;-gdwarf-2&lt;/code&gt;. cgo is not parsing the C source; it is asking the&#10;compiler for the &lt;em&gt;meaning&lt;/em&gt; of every identifier, machine-readably.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;Constants are handled separately: cgo compiles them into the object file&#10;and reads their values back out of the data segment. So &lt;code&gt;C.O_RDONLY&lt;/code&gt; is not&#10;a magic number baked into Go: it is the value the C compiler put in the&#10;object file.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-file-pipeline"&gt;The file pipeline&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;Once cgo knows what &lt;code&gt;C.foo&lt;/code&gt; means, it generates a family of files:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/doc.go:723&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;Given&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;files&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;and&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;generates&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;these&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;source&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;files&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cmd&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;compile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_cgo_gotypes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_cgo_import&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dynout&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_cgo_import&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;go&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gcc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gcc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_cgo_defun&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;gcc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gccgo&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Two compilers, two sets of outputs:&lt;/p&gt;&#10;&lt;table&gt;&#10;&#9;&lt;thead&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;th&gt;File&lt;/th&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;th&gt;Compiled by&lt;/th&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;th&gt;What it holds&lt;/th&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;/tr&gt;&#10;&#9;&lt;/thead&gt;&#10;&#9;&lt;tbody&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;.cgo1.go&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;cmd/compile&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;Your file with &lt;code&gt;import &amp;quot;C&amp;quot;&lt;/code&gt; removed and every &lt;code&gt;C.xxx&lt;/code&gt; rewritten to &lt;code&gt;_Cfunc_xxx&lt;/code&gt; or &lt;code&gt;_Ctype_xxx&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;/tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;_cgo_gotypes.go&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;cmd/compile&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;Go definitions of every C type, plus the Go wrapper functions&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;/tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;.cgo2.c&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;gcc&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;clang&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;The C-side glue that unpacks the frame&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;/tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;tr&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;_cgo_export.c&lt;/code&gt; / &lt;code&gt;_cgo_export.h&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;&lt;code&gt;gcc&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;clang&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;td&gt;C-callable wrappers for Go functions marked &lt;code&gt;//export&lt;/code&gt;&lt;/td&gt;&#10;&#9;&#9;&#9;&lt;/tr&gt;&#10;&#9;&lt;/tbody&gt;&#10;&lt;/table&gt;&#10;&lt;p&gt;The Go compiler never sees the C source; the C compiler never sees your Go&#10;code. They meet at the boundary of a struct.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-symbol-rewriting"&gt;The symbol rewriting&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The name mangling has two halves. In your source &lt;code&gt;C.puts&lt;/code&gt; becomes&#10;&lt;code&gt;_Cfunc_puts&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/gcc.go:806&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Package&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mangleName&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// When using gccgo variables have to be&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// exported so that they become global symbols&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// that the C code can refer to.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;_C&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gccgo&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;IsVar&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;C&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Mangle&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Kind&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;_&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;In the C world the wrapper needs a symbol name that cannot collide with&#10;anything else, so cgo prefixes it with a hash of the package:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/main.go:395&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// We already put _cgo_ at the beginning, so the main&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// concern is other cgo wrappers for the same functions.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Use the beginning of the 16 bytes hash of the input to disambiguate.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;h&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;New32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;and&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/out.go:563&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Sprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;_cgo%s%s&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cPrefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Mangle&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;cPrefix&lt;/code&gt; is the first six bytes of that hash, formatted as hex:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/main.go:451&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cPrefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Sprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;_%x&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;h&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;So the C symbol for &lt;code&gt;C.puts&lt;/code&gt; ends up as &lt;code&gt;_cgo_be59f0f25121_Cfunc_puts&lt;/code&gt; —&#10;deterministic across builds but unique per package.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The Go side declares that symbol with a &lt;code&gt;//go:cgo_import_static&lt;/code&gt; directive,&#10;telling the linker &amp;ldquo;this is a C symbol that lives in the gcc-compiled&#10;object file&amp;rdquo;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/out.go:632&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Wrapper calls into gcc, passing a pointer to the argument frame.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;//go:cgo_import_static %s\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;//go:linkname __cgofn_%s %s\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;var __cgofn_%s byte\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;var %s = unsafe.Pointer(&amp;amp;__cgofn_%s)\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;h2 id="the-go-side-of-a-call"&gt;The Go side of a call&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The generated Go wrapper does one thing: build a frame and hand it to&#10;&lt;code&gt;runtime.cgocall&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/out.go:647&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;//go:cgo_unsafe_args\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;conf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fset&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34; {\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// NOTE: Using uintptr to hide from escape analysis.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;0&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;paramnames&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;uintptr(unsafe.Pointer(&amp;amp;p0))&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;void&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;uintptr(unsafe.Pointer(&amp;amp;r1))&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Three things to notice:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The &lt;code&gt;uintptr&lt;/code&gt; trick.&lt;/strong&gt; The frame address is converted to &lt;code&gt;uintptr&lt;/code&gt; so&#10;escape analysis and the GC don&amp;rsquo;t think the frame escapes to the heap — a&#10;lie told to the compiler for the sake of the GC&amp;rsquo;s stack scanning.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;//go:cgo_unsafe_args&lt;/code&gt;.&lt;/strong&gt; This pragma tells the compiler that a pointer&#10;to one argument is a pointer to &lt;em&gt;all&lt;/em&gt; of them, so it must disable the&#10;write barrier&amp;rsquo;s per-argument checks. The lexer turns it into a flag:&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/compile/internal/noder/lex.go:67&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;go:cgo_unsafe_args&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;CgoUnsafeArgs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;|&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;NoCheckPtr&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// implies NoCheckPtr (see #34968)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;and the inliner refuses to inline such functions:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/compile/internal/inline/inl.go:374&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// If marked &amp;#34;go:cgo_unsafe_args&amp;#34;, don&amp;#39;t inline, since the function&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// makes assumptions about its argument frame layout.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fn&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Pragma&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ir&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;CgoUnsafeArgs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;reason&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;marked go:cgo_unsafe_args&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;ol start="3"&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;_Cgo_no_callback&lt;/code&gt;.&lt;/strong&gt; With &lt;code&gt;#cgo nocallback&lt;/code&gt;, the wrapper tells the&#10;runtime in advance that the C code will not call back into Go.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;h2 id="the-c-side-of-a-call"&gt;The C side of a call&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The other half is generated C:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/doc.go:767&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;The&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hexadecimal&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;number&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hash&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo&lt;/span&gt;&lt;span class="err"&gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;chosen&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;be&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;deterministic&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;yet&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;unlikely&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;collide&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;with&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;other&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;uses&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;The&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;actual&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;function&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_cgo_be59f0f25121_Cfunc_puts&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;implemented&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;source&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;file&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;compiled&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;by&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;file&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cgo2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;c&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;void&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;_cgo_be59f0f25121_Cfunc_puts&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;void&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;v&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;char&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;char&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;__pad12&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;];&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;There it is: &lt;strong&gt;the arguments cross the boundary in a struct, by pointer.&lt;/strong&gt;&#10;Not in registers, not on a stack — in a struct both sides agree on the&#10;layout of. It is &lt;code&gt;__attribute__((packed))&lt;/code&gt; with explicit padding&#10;(&lt;code&gt;char __pad12[4]&lt;/code&gt;), because the two compilers must agree on the byte&#10;offsets exactly:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/out.go:995&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;argField&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;typ&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Expr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;namePat&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;any&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Sprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;namePat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cgoType&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;typ&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;off&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;%&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Align&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pad&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Align&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;off&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;%&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Align&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ctype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t\tchar __pad%d[%d];\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;npad&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pad&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;off&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pad&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;npad&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;++&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ctype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t\t%s %s;\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;h2 id="export-c-calling-go"&gt;//export: C calling Go&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The other direction works the same way, mirrored. A Go function marked&#10;&lt;code&gt;//export&lt;/code&gt; gets a C-callable wrapper:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/doc.go:311&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="err"&gt;#&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;references&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;functions&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;can&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;be&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;exported&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;use&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;by&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;following&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;way&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="cp"&gt;//export MyFunction&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;MyFunction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg3&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int64&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="cp"&gt;//export MyFunction2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;MyFunction2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg3&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int64&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;char&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Note the struct return type for multiple return values. Note also the&#10;preamble restriction: because it is copied into two C output files, it must&#10;contain only declarations, never definitions, or the link fails on&#10;duplicate symbols.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The generated C wrapper for an exported function builds the same kind of&#10;frame struct and calls &lt;code&gt;crosscall2&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/out.go:1112&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gccResult&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;void&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fntype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Results&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;List&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fntype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Results&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;List&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Names&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t%s r;\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;gccResult&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fn&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Recv&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t_cgo_a.recv = recv;\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;forFieldList&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fntype&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Params&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;aname&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;atype&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ast&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Expr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t_cgo_a.p%d = %s;\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;genParamName&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;aname&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;})&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\t_cgo_tsan_release();\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fmt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Fprintf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fgcc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;\tcrosscall2(_cgoexp%s_%s, &amp;amp;_cgo_a, %d, _cgo_ctxt);\n&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cPrefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ExpName&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;off&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;crosscall2&lt;/code&gt; is the adapter from the C calling convention to the Go one —&#10;hand-written assembly on amd64, saving the registers the two conventions&#10;disagree about.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-cost-of-a-call"&gt;The cost of a call&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;Now the part that matters for performance. The runtime&amp;rsquo;s own header&#10;comment describes the dance:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/runtime/cgocall.go:5&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Cgo call and callback support.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// To call into the C function f from Go, the cgo-generated code calls&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// runtime.cgocall(_cgo_Cfunc_f, frame), where _cgo_Cfunc_f is a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// gcc-compiled function written by cgo.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// runtime.cgocall (below) calls entersyscall so as not to block&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// other goroutines or the garbage collector, and then calls&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// runtime.asmcgocall(_cgo_Cfunc_f, frame).&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// runtime.asmcgocall (in asm_$GOARCH.s) switches to the m-&amp;gt;g0 stack&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;So a cgo call is not a function call. It is:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;entersyscall()&lt;/code&gt; — tell the scheduler this thread is in foreign code and&#10;may block. The P is released so other goroutines run.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;asmcgocall&lt;/code&gt; — switch from the goroutine&amp;rsquo;s stack to the &lt;strong&gt;system stack&lt;/strong&gt;&#10;(&lt;code&gt;m-&amp;gt;g0&lt;/code&gt;), because Go&amp;rsquo;s goroutine stacks are small and &lt;em&gt;movable&lt;/em&gt; when&#10;they grow, and C code holds pointers to its own stack frames. The system&#10;stack never moves.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;Call the C wrapper, which calls the actual C function.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;Switch back, &lt;code&gt;exitsyscall()&lt;/code&gt; — possibly blocking until the runtime can&#10;give this goroutine a P again.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;p&gt;The shape of one call, end to end:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;text&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-text" data-lang="text"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; Go goroutine (stack S) Go runtime C world&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; ------------------------ ----------- --------&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; _Cfunc_puts(p0)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; -&amp;gt; runtime.cgocall(fn, &amp;amp;frame)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; entersyscall() -------&amp;gt; release the P, other&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; goroutines run&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; asmcgocall() -------&amp;gt; switch to m-&amp;gt;g0&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; (system stack)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; call fn(frame)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; -&amp;gt; _cgo_..._Cfunc_puts&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; a-&amp;gt;r = puts(a-&amp;gt;p0)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; asmcgocall() &amp;lt;------- switch back to stack S&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; exitsyscall() &amp;lt;------- wait for a P again&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &amp;lt;- returns&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The Go half:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/runtime/cgocall.go:132&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="cp"&gt;//go:linkname cgocall&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="cp"&gt;//go:nosplit&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cgocall&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fn&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;unsafe&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;iscgo&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;GOOS&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;solaris&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;GOOS&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;illumos&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;GOOS&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;windows&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;throw&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;cgocall unavailable&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;fn&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;throw&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;cgocall nil&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;And the assembly that does the stack switch, on amd64:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;asm&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-asm" data-lang="asm"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/runtime/asm_amd64.s:904&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// func asmcgocall(fn, arg unsafe.Pointer) int32&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Call fn(arg) on the scheduler stack,&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// aligned appropriately for the gcc ABI.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// See cgocall.go for more details.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;TEXT&lt;/span&gt; &lt;span class="err"&gt;·&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;asmcgocall&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;SB&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;NOSPLIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;$0-20&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="c1"&gt;// Figure out if we need to switch to m-&amp;gt;g0 stack.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="c1"&gt;// We get called to create new OS threads too, and those&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="c1"&gt;// come in on the m-&amp;gt;g0 stack already. Or we might already&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="c1"&gt;// be on the m-&amp;gt;gsignal stack.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;get_tls&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;CX&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;MOVQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;g&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;CX&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="no"&gt;DI&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;CMPQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;DI&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="no"&gt;$0&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;JEQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;nosave&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;MOVQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;g_m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;DI&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="no"&gt;R8&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;MOVQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;m_gsignal&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="no"&gt;R8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="no"&gt;SI&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;CMPQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;DI&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="no"&gt;SI&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#9;&lt;span class="nf"&gt;JEQ&lt;/span&gt;&#9;&lt;span class="no"&gt;nosave&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;So the cost of a cgo call is a scheduler hand-off, a stack switch, and a&#10;scheduler hand-back — a few hundred nanoseconds, versus a couple of&#10;nanoseconds for a direct Go call.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The reverse direction is more involved: the runtime switches &lt;em&gt;back&lt;/em&gt; onto&#10;the goroutine stack, runs Go code that may grow and move the stack, then&#10;switches back again — &lt;code&gt;runtime.cgocallbackg&lt;/code&gt; is where that starts.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-pointer-rules-and-how-theyre-enforced"&gt;The pointer rules, and how they&amp;rsquo;re enforced&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The rules themselves are short and absolute:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/cmd/cgo/doc.go:383&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;may&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pass&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;provided&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;which&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;it&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;does&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;contain&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;any&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointers&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;that&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;unpinned&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;When&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;passing&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;field&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;question&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;occupied&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;by&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;field&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;entire&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;When&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;passing&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;an&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;element&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;an&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;or&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;slice&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;question&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;entire&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;or&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;entire&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;backing&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;slice&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;may&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;keep&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;only&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;as&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;long&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;as&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;it&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pinned&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;may&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;keep&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;after&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;call&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;returns&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;unless&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;it&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;points&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;to&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pinned&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;with&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;runtime&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Pinner&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;and&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;Pinner&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;unpinned&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;while&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pointer&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;stored&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;memory&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;This&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;implies&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;that&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;C&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;code&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;may&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;keep&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;slice&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;channel&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;and&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;so&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;forth&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;because&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;they&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cannot&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;be&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pinned&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;with&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;runtime&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Pinner&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;You cannot store a Go pointer in C memory.&lt;/strong&gt; The reason is the garbage&#10;collector: it moves objects and frees them, and if C memory holds a pointer&#10;to Go memory the GC does not know about, it will eventually free memory C&#10;is still using. Unless the memory is &lt;em&gt;pinned&lt;/em&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The rules are enforced at runtime. The default is &lt;code&gt;GODEBUG=cgocheck=1&lt;/code&gt;, a&#10;cheap check; the thorough one is a build-time experiment:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/internal/goexperiment/flags.go:90&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// CgoCheck2 enables an expensive cgo rule checker.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// When this experiment is enabled, cgo rule checks occur regardless&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// of the GODEBUG=cgocheck setting provided at runtime.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;CgoCheck2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;cgocheck2&lt;/code&gt; implementation is in &lt;code&gt;src/runtime/cgocheck.go&lt;/code&gt;, and hooks&#10;&lt;em&gt;every&lt;/em&gt; pointer write:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/runtime/cgocheck.go:17&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// cgoCheckPtrWrite is called whenever a pointer is stored into memory.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// It throws if the program is storing an unpinned Go pointer into non-Go&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// memory.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// This is called from generated code when GOEXPERIMENT=cgocheck2 is enabled.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="cp"&gt;//go:nosplit&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="cp"&gt;//go:nowritebarrier&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The rule encoded there is the rule in the docs: a Go pointer may be written&#10;to C memory only if it is pinned.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="trade-offs"&gt;Trade-offs&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What cgo buys you:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Access to everything.&lt;/strong&gt; Any C library, any version, any ABI — the wrapper&#10;comes from the DWARF.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Zero-copy interop.&lt;/strong&gt; A &lt;code&gt;*C.struct&lt;/code&gt; in C memory can be read from Go&#10;without copying, if it holds no Go pointers.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Incremental adoption.&lt;/strong&gt; Call an existing C codebase as-is.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What it costs:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Two compilers, two ABIs, two linkers.&lt;/strong&gt; The build is slower, the binary&#10;is bigger, and you need a C toolchain installed.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Crossing the boundary is expensive.&lt;/strong&gt; A cgo call is two orders of&#10;magnitude more expensive than a direct Go call. Batch your calls.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The pointer rules are a real constraint.&lt;/strong&gt; You cannot hand C a&#10;&lt;code&gt;GoString&lt;/code&gt; and keep it, or let C hold a &lt;code&gt;[]byte&lt;/code&gt;. You must copy.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Static analysis stops at the boundary.&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;go vet&lt;/code&gt; and escape analysis&#10;give up at a C call.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;h2 id="caveats"&gt;Caveats&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;A cgo call is not cheap.&lt;/strong&gt; If the C function is trivial — say, &lt;code&gt;strlen&lt;/code&gt;&#10;on a short string — the cgo overhead can dominate by two orders of&#10;magnitude. Batch the calls.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;//export&lt;/code&gt;ed functions must be in a file that imports &amp;ldquo;C&amp;rdquo;&lt;/strong&gt;, and the&#10;exported name must match the function name exactly: &lt;code&gt;//export Foo&lt;/code&gt; on a&#10;function called &lt;code&gt;foo&lt;/code&gt; is an error.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;C code cannot keep a Go pointer.&lt;/strong&gt; Use &lt;code&gt;runtime/cgo.Handle&lt;/code&gt; or copy.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;cgocheck=0&lt;/code&gt; turns the checks off&lt;/strong&gt;, and the runtime will not save you:&#10;you get a crash that looks like random memory corruption in native code.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;GOEXPERIMENT=cgocheck2&lt;/code&gt; is a build-time experiment&lt;/strong&gt;, not a &lt;code&gt;GODEBUG&lt;/code&gt;.&#10;It instruments every pointer write, so it costs real time. Worth one build&#10;in CI.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Callbacks from C into Go are the most fragile part.&lt;/strong&gt; A C library that&#10;calls back on a thread the runtime did not create needs&#10;&lt;code&gt;runtime/cgo.Handle&lt;/code&gt; or an &lt;code&gt;//export&lt;/code&gt;ed function that makes its own&#10;goroutine.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;C.malloc&lt;/code&gt; returns memory the GC does not scan.&lt;/strong&gt; Use &lt;code&gt;C.CBytes&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="wrapping-up"&gt;Wrapping up&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The one thing to remember:&lt;/strong&gt; cgo is a source-to-source translator, not an&#10;FFI layer. &lt;code&gt;cmd/cgo&lt;/code&gt; uses gcc to discover the C types, then writes a Go&#10;wrapper (which marshals into a frame and calls &lt;code&gt;runtime.cgocall&lt;/code&gt;) and a C&#10;wrapper (which unpacks the frame and calls your function).&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The part people get wrong:&lt;/strong&gt; they think the expensive part is the C call.&#10;It is the goroutine leaving its stack.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What to go do about it:&lt;/strong&gt; count the crossings. Calling C once per&#10;network packet is fine; calling C once per struct field is a design&#10;problem, and the fix isn&amp;rsquo;t &lt;code&gt;unsafe&lt;/code&gt;, it&amp;rsquo;s &lt;code&gt;runtime.Pinner&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="further-reading"&gt;Further reading&lt;/h2&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/cmd/cgo/doc.go&lt;/code&gt; — the tool&amp;rsquo;s own documentation&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/cmd/cgo/main.go&lt;/code&gt; — the driver, and &lt;code&gt;cPrefix&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/cmd/cgo/ast.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;saveRef&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;saveCall&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;saveExport&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/cmd/cgo/gcc.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;gccDefines&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;loadDebug&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;Translate&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/cmd/cgo/out.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;writeDefs&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;writeDefsFunc&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;writeExports&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/cgocall.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;cgocall&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;cgoCheckPointer&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/asm_amd64.s&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;asmcgocall&lt;/code&gt;, the stack switch to &lt;code&gt;m-&amp;gt;g0&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/cgo/asm_amd64.s&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;crosscall2&lt;/code&gt;, the C-to-Go adapter&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/cgo/callbacks.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;crosscall2&lt;/code&gt; export and &lt;code&gt;_cgo_panic&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/cgo/cgo.go&lt;/code&gt; — the &lt;code&gt;runtime/cgo&lt;/code&gt; package itself&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/runtime/cgocheck.go&lt;/code&gt; — the &lt;code&gt;cgocheck2&lt;/code&gt; pointer-write checker&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;</content:encoded></item></channel></rss>