逃逸分析
逃逸分析(Escape Analysis)指的是将变量的内存分配在合适的地方(堆或者栈)。 在函数中申请内存有2种情况:
- 如果内存分配在栈(stack)上,当函数退出的时候,这部分内存会自然的回收,不需要垃圾回收(GC,Garbage Collection)
- 如果内存分配在堆(heap)上,函数的执行会交给GC(Garbage Collection)来处理。
此外,Golang与闭包密切相关。
Golang的逃逸分析
Golang的逃逸分析的基本原则是:如果函数返回了变量的引用,那么这个变量就会逃逸。 编译器通过分析代码,决定变量分配的地方:
- 如果变量在函数外没有被引用,那么优先分配在栈(stack)上。
- 如果变量在函数外被引用,那么优先分配在堆(heap)上。
PUSHRELEASE
因此,通过内存的逃逸分析,可以尝试将不必要分配在堆上的变量分配在栈上,减少分配堆内存的开销和GC的压力。下面看一下一些逃逸的例子。
指针逃逸
cat.go
package main
type Cat struct {
Name string
Age int
}
//go:noinline
func NewCat(name string, age int) *Cat {
c := new(Cat) // c will excape to heap
c.Name = name
c.Age = age
return c
}
func main() {
NewCat("Tom", 5)
}
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进行逃逸分析
$ go build -gcflags="-m" cat.go
# command-line-arguments
./cat.go:16:6: can inline main
./cat.go:9:13: leaking param: name
./cat.go:10:10: new(Cat) escapes to heap
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./cat.go:10:10: new(Cat) escapes to heap
动态类型逃逸
package main
import "fmt"
func test() *int {
s := 3
return &s
}
func main() {
x := test()
fmt.Println(*x)
}
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编译代码
$ go build -gcflags="-m -l" dynamic.go
# command-line-arguments
./dynamic.go:6:2: moved to heap: s
./dynamic.go:11:13: ... argument does not escape
./dynamic.go:11:14: *x escapes to heap
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s/dynamic.go:11:14: *x escapes to heapfmt.Println(a ...interface{})fmtinterface{}
slice,map和channel的指针引用
package main
func main() {
a := make([]*int, 1)
b := 12
a[0] = &b
c := make(map[string]*int)
d := 14
c["aaa"] = &d
e := make(chan *int, 1)
f := 15
e <- &f
}
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编译代码
go run -gcflags "-m -l" main.go
./main.go:7:2: moved to heap: b
./main.go:11:2: moved to heap: d
./main.go:15:2: moved to heap: f
./main.go:6:11: main make([]*int, 1) does not escape
./main.go:10:11: main make(map[string]*int) does not escape
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bdf
闭包
func Fibonacci() func() int {
a, b := 0, 1
return func() int {
a, b = b, a+b
return a
}
}
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编译
$ go build -gcflags="-m" fib.go
# command-line-arguments
./fib.go:5:9: can inline Fibonacci.func1
./fib.go:4:2: moved to heap: a
./fib.go:4:5: moved to heap: b
./fib.go:5:9: func literal escapes to heap
# command-line-arguments
runtime.main_main·f: function main is undeclared in the main package
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Fibonacci()
栈容量不足
看下面的代码:
func BigSlice() {
s := make([]int, 1000, 1000)
for index, _ := range s {
s[index] = index
}
}
func main() {
BigSlice()
}
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BigSlice()
$ go build -gcflags="-m" big.go
# command-line-arguments
./big.go:9:6: can inline main
./big.go:4:11: make([]int, 1000, 1000) does not escape
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这里,没有产生内存逃逸,如果将slice的长度增长10倍,就会产生逃逸。
$ go build -gcflags="-m" big.go
# command-line-arguments
./big.go:9:6: can inline main
./big.go:4:11: make([]int, 10000, 10000) escapes to heap
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