go逃逸分析

发表于

概念

正常情况下对象在栈上分配内存，有些情况下会对象会在堆上分配内存，这就是逃逸。

go语言在一定程度消除了堆和栈的区别，go在编译的时候进行逃逸分析来决定一个对象放栈上还是放堆上，其中不逃逸的对象放栈上，可能逃逸的放堆上，分析的过程就是逃逸分析

逃逸分析时不止分析对象内存分配位置，也会做同步消除，如果你定义的对象的方法上有同步锁，但在运行时，却只有一个线程在访问，此时逃逸分析后的机器码，会去掉同步锁运行。

产生原因

  • 变量共享
    栈帧所在内存在栈帧结束后(return)变为不可访问区域，如果要栈帧中一些局部数据变量后扔有访问需求，需要将变量变为共享，具体的方法是返回局部变量的指针, 这样变量便会在堆上分配内存，后续可有效访问该块内存，达到共享的目的。

简而言之,任何时候，一个值被分享到函数栈帧范围之外，它都会在堆上被重新分配(逃逸)

拓展知识

对象在堆栈上有什么差异

  • 栈的分配比堆快，性能好
  • 在栈上分配对象最大的好处是可以减少gc的压力，不逃逸的对象分配在栈上，当函数返回时就回收了资源，不需要gc标记清除。
  • 保持在栈上的值，减少了 GC 的压力。但是需要存储，跟踪和维护不同的副本。将值放在堆上的指针，会增加 GC 的压力。然而，也有它的好处，只有一个值需要存储，跟踪和维护。最关键的是如何保持正确地、一致地以及均衡（开销）地使用。

源码

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package main
type user struct {
    name  string
    email string
}
func main() {
    u1 := createUserV1()
    u2 := createUserV2()
    println("u1", &u1, "u2", &u2)
}
//go:noinline
func createUserV1() user {
    u := user{
        name:  "Bill",
        email: "bill@ardanlabs.com",
    }
    println("V1", &u)
    return u
}
//go:noinline
func createUserV2() *user {
    u := user{
        name:  "Bill",
        email: "bill@ardanlabs.com",
    }
    println("V2", &u)
    return &u
}

编译器报告

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$ go build -gcflags "-m -m"
./escape_analysis.go:16:6: cannot inline createUserV1: marked go:noinline
./escape_analysis.go:27:6: cannot inline createUserV2: marked go:noinline
./escape_analysis.go:8:6: cannot inline main: function too complex: cost 133 exceeds budget 80
./escape_analysis.go:28:2: u escapes to heap:
./escape_analysis.go:28:2:   flow: ~r0 = &u:
./escape_analysis.go:28:2:     from &u (address-of) at ./escape_analysis.go:34:9
./escape_analysis.go:28:2:     from return &u (return) at ./escape_analysis.go:34:2
./escape_analysis.go:28:2: moved to heap: u

参考资料

逃逸分析