01 介紹

在「Go 語(yǔ)言逃逸分析」中，我們了解到內(nèi)存分配的相關(guān)知識(shí)，棧空間分配開銷小，堆空間分配開銷大。

Go 語(yǔ)言編譯器可以通過(guò)逃逸分析決定內(nèi)存分配到棧空間或堆空間。但是，分配到棧空間的對(duì)象在某些情況中會(huì)逃逸到堆空間。我們可以使用 Go 工具鏈查看對(duì)象是否發(fā)生內(nèi)存逃逸。

為了提升 Go 應(yīng)用程序的性能，我們應(yīng)該避免 Go 應(yīng)用程序中出現(xiàn)內(nèi)存逃逸的現(xiàn)象，本文我們介紹 Go 語(yǔ)言內(nèi)存逃逸的幾種典型案例。

02 內(nèi)存逃逸案例

指針逃逸

示例代碼：

func main() {
 pointerEscape(1, 2)
}

// pointerEscape 指針逃逸
func pointerEscape(a, b int) *int {
 sum := a + b
 return &sum
}

輸出結(jié)果：

go build --gcflags '-m -m -l' main.go
# command-line-arguments
./main.go:9:2: sum escapes to heap:
./main.go:9:2:   flow: ~r0 = &sum:
./main.go:9:2:     from &sum (address-of) at ./main.go:10:9
./main.go:9:2:     from return &sum (return) at ./main.go:10:2
./main.go:9:2: moved to heap: sum

閱讀上面這段代碼，我們創(chuàng)建一個(gè)函數(shù) pointerEscape?，函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)局部變量 sum，返回結(jié)果是該變量的指針。

通過(guò)執(zhí)行 go build --gcflags '-m -m -l' main.go 的輸出結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)函數(shù)中定義的局部變量 sum 逃逸到堆空間，這就是所謂的指針逃逸。

函數(shù) pointerEscape? 的局部變量 sum? 本來(lái)應(yīng)該在函數(shù)結(jié)束時(shí)被回收，但是在 main 函數(shù)中會(huì)繼續(xù)使用 sum? 變量的內(nèi)存地址，導(dǎo)致變量 sum 被逃逸到堆上。

如果想要避免示例函數(shù)的返回結(jié)果出現(xiàn)內(nèi)存逃逸，可以使用值類型的返回結(jié)果，這樣就帶來(lái)另外一個(gè)問(wèn)題。

如果返回結(jié)果是一個(gè)比較大的變量，比如返回結(jié)果是較大的結(jié)構(gòu)體類型的變量，我們使用值類型將會(huì)造成比較大的內(nèi)存占用。

所以，我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目開發(fā)中，需要根據(jù)實(shí)際情況，合理使用返回結(jié)果的類型。

動(dòng)態(tài)類型逃逸

示例代碼：

func main() {
 fmt.Println("hello world")
}

輸出結(jié)果：

go run -gcflags '-m -m -l' main.go
# command-line-arguments
./main.go:6:14: "hello world" escapes to heap:
./main.go:6:14:   flow: {storage for ... argument} = &{storage for "hello world"}:
./main.go:6:14:     from "hello world" (spill) at ./main.go:6:14
./main.go:6:14:     from ... argument (slice-literal-element) at ./main.go:6:13
./main.go:6:14:   flow: {heap} = {storage for ... argument}:
./main.go:6:14:     from ... argument (spill) at ./main.go:6:13
./main.go:6:14:     from fmt.Println(... argument...) (call parameter) at ./main.go:6:13
./main.go:6:13: ... argument does not escape
./main.go:6:14: "hello world" escapes to heap

閱讀上面這段代碼，我們?cè)?main 函數(shù)中，使用 fmt.Println()? 打印字符串 hello world。

通過(guò)執(zhí)行 go run -gcflags '-m -m -l' main.go? 的輸出結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)使用 fmt.Println()? 打印的字符串 hello world 逃逸到堆上，這就是所謂的動(dòng)態(tài)類型逃逸。

因?yàn)?nbsp;fmt.Println() 接收的參數(shù)是空接口類型，Go 編譯器無(wú)法確定入?yún)⒆兞康木唧w類型，所以此類情況變量也會(huì)逃逸到堆上。

03 總結(jié)

本文我們介紹兩個(gè)典型的內(nèi)存逃逸的案例，除此之外，以下幾種情況，也會(huì)發(fā)生內(nèi)存逃逸。

• 發(fā)送指針或帶有指針的值到 channel 中。
• 在一個(gè)切片上存儲(chǔ)指針或帶指針的值。
• slice 的底層數(shù)組被重新分配（append 超出其容量時(shí)）。

感興趣的讀者朋友們，可以自行編寫上述幾種情況的示例代碼，驗(yàn)證是否會(huì)發(fā)生內(nèi)存逃逸。