Golang——逃逸分析

逃逸分析是指由编译器决定内存分配到堆上还是栈上。当我们在函数中申请了一个新的对象：

如果分配到栈中，则函数执行结束后可自动将内存回收。
如果分配到堆中，则函数执行结束后，不会自动将内存释放掉，需要GC在进行清除。

逃逸分析使Go语言能够将局部变量返回，程序员不需要担心局部变量分配到栈上还是堆上。并且Go程序员不需要像C程序员一样，担心内存泄漏的问题。

逃逸策略：

在函数中申请一个新的对象时，编译器会根据该对象是否被函数外部引用来确定是否逃逸。

如果变量在函数外部没有引用，则优先放到栈上。
如果变量在函数外部存在引用，则必定放到堆上。

注意，对于一个仅在函数内部使用的变量，也有可能放到堆上，比如内存过大超过栈的存储能力。我们很难通过肉眼直接判断函数内部的变量是否发生了逃逸，我们需要借助go build -gcflags=-m指令判断是否发生逃逸分析。

逃逸场景：

**1.函数返回指针,会发生指针逃逸。**如果我们的返回的结构体中包含指针，也会发生逃逸，比如slice、 map。

Go 复制代码

func main() {
	getNum()
}
func getNum() *int {
	i := 1
	return &i
}


# ExpertProgramming/chapter04/escape/move_to_heap
./main.go:6:6: can inline getNum
./main.go:3:6: can inline main
./main.go:4:8: inlining call to getNum
./main.go:7:2: moved to heap: i

2.栈空间不足以存放当前创建的对象时，会将新创建的对象分配到堆上，发生逃逸。

Go 复制代码

func main() {
	s := make([]int, 1000000, 1000001)
	for index, value := range s {
		fmt.Println(index, value)
	}
}

./main.go:10:14: inlining call to fmt.Println
./main.go:8:11: make([]int, 1000000, 1000001) escapes to heap
./main.go:10:14: ... argument does not escape
./main.go:10:15: index escapes to heap
./main.go:10:22: value escapes to heap

3.在编译期间很难确定其对象的具体类型时，会发生逃逸。比如参数为interface类型的函数

Go 复制代码

func main() {
	s := "wang"
	fmt.Println(s)
}

./main.go:9:13: inlining call to fmt.Println
./main.go:9:13: ... argument does not escape
./main.go:9:14: s escapes to heap

4.闭包的引用对象

Go 复制代码

func main() {
	num := Fibonacci()
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(num())
	}
}

func Fibonacci() func() int {
	a, b := 0, 1
	return func() int {
		a, b = b, a+b
		return a
	}
}

./main.go:10:14: ... argument does not escape
./main.go:10:18: ~R0 escapes to heap
./main.go:15:2: moved to heap: a
./main.go:15:5: moved to heap: b
./main.go:16:9: func literal escapes to heap

5.切片长度不确定的时候也会发生逃逸，即使这时候我们不返回切片

Go 复制代码

func main() {
	getSlice()
}

func getSlice() {
	length := 3
	s1 := make([]int, length)
	s1[0] = 9
}

./main.go:7:6: can inline getSlice
./main.go:3:6: can inline main
./main.go:4:10: inlining call to getSlice
./main.go:4:10: make([]int, length) escapes to heap
./main.go:9:12: make([]int, length) escapes to heap

总结：

逃逸分析的目的是为了确定对象分配到了堆上还是分配到了栈上。有了逃逸分析，我们可以非常方便地返回函数里面的变量，这方便了我们的开发，但也有可能会造成我们程序的性能下降。因为分配到堆上的变量，需要GC进行回收。而GC运行的时候，会发生STW。所以，我们要减少不合理的逃逸现象，减轻GC的负担。