问题

简略讲讲 golang 的内存逃逸吗？

解析

什么是内存逃逸

在程序中，每个函数块都会有本人的内存区域用来存本人的局部变量（内存占用少）、返回地址、返回值之类的数据，这一块内存区域有特定的构造和寻址形式，寻址起来十分迅速，开销很少。这一块内存地址称为栈。栈是线程级别的，大小在创立的时候曾经确定，当变量太大的时候，会 ” 逃逸 ” 到堆上，这种景象称为内存逃逸。简略来说，局部变量通过堆调配和回收，就叫内存逃逸。

内存逃逸的危害

堆是一块没有特定构造，也没有固定大小的内存区域，能够依据须要进行调整。全局变量，内存占用较大的局部变量，函数调用完结后不能立即回收的局部变量都会存在堆外面。变量在堆上的调配和回收都比在栈上开销大的多。对于 go 这种带 GC 的语言来说，会减少 gc 压力，同时也容易造成内存碎片。

如何分析程序是否产生内存逃逸

build 时增加 -gcflags=-m 选项可剖析内存逃逸状况, 比方输入 ./main.go:3:6: moved to heap: x 示意局部变量 x 逃逸到了堆上。

内存逃逸产生机会

• 向 channel 发送指针数据。因为在编译时，不晓得 channel 中的数据会被哪个 goroutine 接管，因而编译器没法晓得变量什么时候才会被开释，因而只能放入堆中。

package main
func main() {ch := make(chan int, 1)
    x := 5
    ch <- x  // x 不产生逃逸，因为只是复制的值
    ch1 := make(chan *int, 1)
    y := 5
    py := &y
    ch1 <- py  // y 逃逸，因为 y 地址传入了 chan 中，编译时无奈确定什么时候会被接管，所以也无奈在函数返回后回收 y
}

• 局部变量在函数调用完结后还被其余中央应用，比方函数返回局部变量指针或闭包中援用包外的值。因为变量的生命周期可能会超过函数周期，因而只能放入堆中。

package main

func Foo () func (){
    x := 5            // x 产生逃逸，因为在 Foo 调用实现后，被闭包函数用到，还不能回收，只能放到堆上寄存
    return func () {x += 1}
}
func main() {inner := Foo()
    inner()}

• 在 slice 或 map 中存储指针。比方 []*string，其前面的数组可能是在栈上调配的，但其援用的值还是在堆上。

package main
func main() {
    var x int
    x = 10
    var ls []*int
    ls = append(ls, &x)        // x 产生逃逸，ls 存储的是指针，所以 ls 底层的数组尽管在栈存储，但 x 自身却是逃逸到堆上
}

• 切片扩容后长度太大，导致栈空间有余，逃逸到堆上。

package main

func main() {s := make([]int, 10000, 10000)
    for index, _ := range s {s[index] = index
    }
}

• 在 interface 类型上调用办法。在 interface 类型上调用办法时会把 interface 变量应用堆调配，因为办法的真正实现只能在运行时晓得。

package main
type foo interface {fooFunc()
}
type foo1 struct{}
func (f1 foo1) fooFunc() {}
func main() {
    var f foo
    f = foo1{}
    f.fooFunc()   // 调用办法时，f 产生逃逸，因为办法是动态分配的}

防止内存逃逸的方法

• 对于小型的数据，应用传值而不是传指针，防止内存逃逸。
• 防止应用长度不固定的 slice 切片，在编译期无奈确定切片长度，只能将切片应用堆调配。
• interface 调用办法会产生内存逃逸，在热点代码片段，审慎应用。

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