浅谈Golang内存逃逸

第浅谈Golang内存逃逸目录1.什么是内存逃逸2.什么是逃逸分析3.小结4.逃逸分析案例1.函数返回局部指针变量2.interface类型逃逸1.interface产生逃逸2.指向栈对象的指针不能在堆中3.闭包产生逃逸4.变量大小不确定及栈空间不足引发逃逸5.总结

1.什么是内存逃逸

在一段程序中，每一个函数都会有自己的内存区域分配自己的局部变量，返回值，这些内存会由编译器在栈中进行分配，每一个函数会分配一个栈帧，在函数运行结束后销毁，但是有些变量我们想在函数运行结束后仍然使用，就需要把这个变量分配在堆上，这种从栈上逃逸到堆上的现象叫做内存逃逸

2.什么是逃逸分析

虽然Go语言引入的Gc，GC机制会对堆上的对象进行管理，当某个对象不可达(没有其他对象引用他)，他将会被回收。虽然GC可以降低工作人员负担，但是GC也会给程序带来性能损耗，当堆内存上有大量的堆内存对象，就会给GC很大的压力，虽然Go语言使用的是标记清除算法，并且在此基础上使用了三色标记法和写屏障技术，但是我们在堆上分配大量内存，仍然会对GC造成很大压力，Go引入了逃逸分析，就是想减少堆内存的分配，可以在栈分配的内存尽量分配在栈上

3.小结

逃逸分析就是在程序编译阶段根据代码中的数据流，对代码中哪些变量需要在栈上分配，哪些需要在对象分配的静态分析方法，堆和栈相比，堆适合分配不可预知大小的内存，但是付出代价是分配速度慢，容易产生碎片，栈分配十分快，栈分配只需要两个指令Push和Release分配和释放，而且堆分配需要先找一块适合大小的内存块分配，需要垃圾回收释放，所以逃逸分析可以更好的做内存分配

Go语言的逃逸分析

src/cmd/compile/internal/gc/escape.go

pointerstostackobjectscannotbestoredintheheap:指向栈对象的指针不能存储在堆中pointerstoastackobjectcannotoutlivethatobject:指向栈对象的指针不能超过该对象的存活期，指针不能在栈对象销毁之后依然存活（例子：声明的函数返回并销毁了对象的栈帧，或者它在循环迭代中被重复用于逻辑上不同的变量）

既然逃逸分析是在编译阶段进行的，那我们就可以通过gobuild-gcflga-m-ml查看逃逸分析结果

4.逃逸分析案例

1.函数返回局部指针变量

funcAdd(x,yint)*int{

res:=0

res=x+y

returnres

funcmain(){

Add(1,2)

.\pointer.go:4:2:resescapestoheap:

.\pointer.go:4:2:flow:~r2=res:

.\pointer.go:4:2:fromres(address-of)at.\pointer.go:6:9

.\pointer.go:4:2:fromreturnres(return)at.\pointer.go:6:2

.\pointer.go:4:2:movedtoheap:res

函数返回局部变量是一个指针变量，函数Add执行结束，对应栈帧就会销毁，但是引用返回到函数外部，如果我们外部解析地址，就会导致程序访问非法内存，所以经过编辑器分析过后将其在堆上分配

2.interface类型逃逸

1.interface产生逃逸

funcmain(){

str:="荔枝"

fmt.Println(str)

E:\GoStudy\src\HighBase\Escapegobuild-gcflags=-m-m-l./pointer.go

.\pointer.go:20:13:strescapestoheap:

.\pointer.go:20:13:flow:{storagefor...argument}={storageforstr}:

.\pointer.go:20:13:fromstr(spill)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:20:13:from...argument(slice-literal-element)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:20:13:flow:{heap}={storagefor...argument}:

.\pointer.go:20:13:from...argument(spill)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:20:13:fromfmt.Println(...argument...)(callparameter)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:20:13:...argumentdoesnotescape

.\pointer.go:20:13:strescapestoheap

str是main的一个局部变量，传给fmt.Printl()之后逃逸，因为fmt.Println()的入参是interface{}类型,如果参数为interface{}，那么编译期间就很难确定参数类型

2.指向栈对象的指针不能在堆中

我们把代码改成这样

funcmain(){

str:="苏珊"

fmt.Println(str)

.\pointer.go:19:2:strescapestoheap:

.\pointer.go:19:2:flow:{storagefor...argument}=str:

.\pointer.go:19:2:fromstr(address-of)at.\pointer.go:20:14

.\pointer.go:19:2:fromstr(interface-converted)at.\pointer.go:20:14

.\pointer.go:19:2:from...argument(slice-literal-element)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:19:2:flow:{heap}={storagefor...argument}:

.\pointer.go:19:2:from...argument(spill)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:19:2:fromfmt.Println(...argument...)(callparameter)at.\pointer.go:20:13

.\pointer.go:19:2:movedtoheap:str

.\pointer.go:20:13:...argumentdoesnotescape

这次str也逃逸到堆上面了，在堆上面进行分配，因为入参是interface，变量str的地址被以实参的方式传入fmt.Println被装箱到一个interface｛｝

装箱的形参变量要在堆上分配，但是还需要存储一个栈上的地址,这和之前说的第一条不符，所以str也会分配到堆上

3.闭包产生逃逸

funcIncrease()func()int{

n:=0

returnfunc()int{

n++

returnn

funcmain(){

in:=Increase()

fmt.Println(in())//1

E:\GoStudy\src\HighBase\Escapegobuild-gcflags-m-m-l./pointer.go

.\pointer.go:27:2:Increasecapturingbyref:n(addr=falseassign=truewidth=8)

.\pointer.go:28:9:funcliteralescapestoheap:

.\pointer.go:28:9:flow:~r0={storageforfuncliteral}:

.\pointer.go:28:9:fromfuncliteral(spill)at.\pointer.go:28:9

.\pointer.go:28:9:fromreturnfuncliteral(return)at.\pointer.go:28:2

.\pointer.go:27:2:nescapestoheap:

.\pointer.go:27:2:flow:{storageforfuncliteral}=n:

.\pointer.go:27:2:fromn(capturedbyaclosure)at.\pointer.go:29:3

.\pointer.go:27:2:fromn(reference)at.\pointer.go:29:3

.\pointer.go:27:2:movedtoheap:n

.\pointer.go:28:9:funcliteralescapestoheap

.\pointer.go:36:16:in()escapestoheap:

.\pointer.go:36:16:flow:{storagefor...argument}={storageforin()}:

.\pointer.go:36:16:fromin()(spill)at.\pointer.go:36:16

.\pointer.go:36:16:from...argument(slice-literal-element)at.\pointer.go:36:13

.\pointer.go:36:16:flow:{heap}={storagefor...argument}:

.\pointer.go:36:16:from...argument(spill)at.\pointer.go:36:13

.\pointer.go:36:16:fromfmt.Println(...argument...)(callparameter)at.\pointer.go:36:13

.\pointer.go:36:13:...argumentdoesnotescape

.\pointer.go:36:16:in()escap