title: Node.js 源码分析 - 原生模块(C++模块)的注册
date: 2018-11-28 21:04:49
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此文最初于四年前发布在个人站上的，现迁移至此重发，原链接：https://laogen.site/nodejs/nodejs-src/register-builtin-modules/
《Node.js 源码分析》 系列目录页：https://laogen.site/nodejs/nodejs-src/index/

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上一篇提到 RegisterBuiltinModules() 注册了原生 C++ 模块没有详细展开，这里就从这个函数展开。

将 RegisterBuiltinModules() 层层展开

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

首先定义了一个宏 V 为 _register_##modname(), 可以看出 V 展开后是一个函数调用类似这样: _register_xx();

随后，RegisterBuiltinModules() 实际是宏 NODE_BUILTIN_MODULES(V) 来实现的，我们看看它的定义：

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

进一步查看 NODE_BUILTIN_STANDARD_MODULES(V) 的定义：

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

这个宏定义中多次调用宏 V，还记得这个宏吗，在上面定义的：#define V(modname) _register_##modname();，那我们把它展开后就是：

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

最终，RegisterBuiltinModules() 展开后大概是这样的：

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

经过层层的宏展开，我们看到 RegisterBuiltinModules() 的原貌，就是调用了一些全局注册函数，这样就能理解了。

接下来，我们打算看看这些注册函数是在哪里定义的。 我全局搜索了整个代码目录，也没找到这些函数中的任何一个，看来又是通过宏定义的。

那我们就挑一个原生模块的源码，来看看里面有没有上面注册函数的定义，我挑了模块名为 os 的模块，它的源码位于 src/node_os.cc：

查看一个原生模块的源码

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

// 这个初始化函数是每个原生模块都会定义的，它的参数也是一致的
void Initialize(Local