参考:Go 逃逸分析

堆和栈

要理解什么是逃逸分析会涉及堆和栈的一些基本知识,如果忘记的同学我们可以简单的回顾一下:

  1. 堆(Heap):一般来讲是人为手动进行管理,手动申请、分配、释放。 堆适合不可预知大小的内存分配,这也意味着为此付出的代价是分配速度较慢,而且会形成内存碎片。
  2. 栈(Stack):由编译器进行管理,自动申请、分配、释放。 一般不会太大,因此栈的分配和回收速度非常快;我们常见的函数参数(不同平台允许存放的数量不同),局部变量等都会存放在栈上。 栈分配内存只需要两个 CPU 指令:“PUSH”和“RELEASE”,分配和释放;而堆分配内存首先需要去找到一块大小合适的内存块,之后要通过垃圾回收才能释放。

通俗比喻的说,

  1. 栈就如我们去饭馆吃饭,只需要点菜(发出申请)–》吃吃吃(使用内存)–》吃饱就跑剩下的交给饭馆(操作系统自动回收),
  2. 而堆就如在家里做饭,大到家,小到买什么菜,每一个环节都需要自己来实现,但是自由度会大很多。 在编译程序优化理论中,逃逸分析是一种确定指针动态范围的方法,简单来说就是分析在程序的哪些地方可以访问到该指针

逃逸分析

再往简单的说,Go 是通过在编译器里做逃逸分析(escape analysis)来决定一个对象放栈上还是放堆上,不逃逸的对象放栈上,可能逃逸的放堆上;即我发现变量在退出函数后没有用了,那么就把丢到栈上,毕竟栈上的内存分配和回收比堆上快很多;反之,函数内的普通变量经过逃逸分析后,发现在函数退出后变量还有在其他地方上引用,那就将变量分配在堆上。做到按需分配(哪里的人民需要我,我就往哪去~~,一个党员的呐喊)。

为何需要逃逸分析

ok,了解完堆和栈各自的优缺点后,我们就可以更好的知道逃逸分析存在的目的了:

  1. 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。
  2. 减少内存碎片的产生。
  3. 减轻分配堆内存的开销,提高程序的运行速度。

如何确定是否逃逸

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。