go逃逸分析

堆和栈

在go语言中,我们很少关心堆或者栈,因为go语言会根据变量的使用情况做分析,编译时就帮我们对变量的空间分配做了优化。 在C语言中,则需要格外关心堆栈情况,以及全局静态变量空间。 C语言的全局变量会放到全局变量地址空间,局部变量会放到栈上,如果用malloc分配的内存,则会放在堆上,编程时需注意空间的分配和回收避免造成内存泄露。

而在go语言中,逃逸的变量会被分配到堆上,没有发生逃逸的对象则会分配到栈上。也就是说,golang中,不再使用关键字区分堆栈,而是根据逃逸分析自动分配。 go语言之所以也要关心堆栈,则是和垃圾回收,内存效率相关,一个好的程序可以节省更多的内存空间,实现更好的性能。

  • 减少gc压力,栈上的变量,随着函数退出后系统直接回收,不需要gc标记后再清除。

  • 减少内存碎片的产生。

  • 减轻分配堆内存的开销,提高程序的运行速度。

调试逃逸分析

在Go中通过逃逸分析日志来确定变量是否逃逸,开启逃逸分析日志:

go run -gcflags '-m -l' main.go
  • -m 会打印出逃逸分析的优化策略,实际上最多总共可以用 4 个 -m,但是信息量较大,一般用 1 个就可以了。

  • -l 会禁用函数内联,在这里禁用掉内联能更好的观察逃逸情况,减少干扰。

编译逃逸分析

所谓逃逸分析(Escape analysis)是指由编译器决定内存分配的位置,不需要程序员指定。 在函数中申请一个新的对象:

  • 如果分配 在栈中,则函数执行结束可自动将内存回收;

  • 如果分配在堆中,则函数执行结束可交给GC(垃圾回收)处理;

注意,对于函数外部没有引用的对象,也有可能放到堆中,比如内存过大超过栈的存储能力。

会逃逸的情况

  • 返回局部变量指针

  • 栈空间不足逃逸(空间开辟过大)

  • 动态类型逃逸(不确定长度大小)

  • 闭包引用对象逃逸

逃逸总结

  • 栈上分配内存比在堆中分配内存有更高的效率

  • 栈上分配的内存不需要GC处理

  • 堆上分配的内存使用完毕会交给GC处理

  • 逃逸分析目的是决定内分配地址是栈还是堆

  • 逃逸分析在编译阶段完成

函数传递指针真的比传值效率高吗? 我们知道传递指针可以减少底层值的拷贝,可以提高效率,但是如果拷贝的数据量小,由于指针传递会产生逃逸,可能会使用堆,也可能会增加GC的负担,所以传递指针不一定是高效的。

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