Goalng内存逃逸

最新推荐文章于 2025-12-03 13:11:30 发布

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本文深入探讨了Go语言中的逃逸分析，详细介绍了逃逸分析的原理及其在编译阶段的作用，通过具体代码示例展示了指针逃逸、栈空间不足逃逸、动态分配逃逸、闭包引用对象逃逸及内存跨栈使用逃逸等场景，帮助开发者理解如何有效利用堆内存，减轻GC压力。

一般来说，类似C/C++语言通过 malloc等方法分配的内存是在heap上的，但在Golang中却不是这样的，即便使用 new，也不一定分配在heap上，这也是我们今天要关注的问题。

那么为什么Go会这样呢？

其实也很简单，因为Go是有runtime的，实际分配在heap还是stack是由runtime决定的。看到这里可能会很奇怪，为什么有runtime，有GC我们还要关心分配在哪里呢？一切交给runtime和GC去管理就好了呀！

是的，确实是这样，但是有效的使用堆内存，避免因系统GC造成的STW带来的性能损失对于某些系统来说也是比较重要的。因此，接下来将说明Go的runtime如何决定变量分配在哪里的。

在进入下面的内容前，先来解释下什么是逃逸分析。

其实很简单

逃逸分析就是由编译器确定内存在heap还是在stack，而不是程序员决定。

如果在函数中申请一个新的对象：

那怎么确定发生了逃逸呢？

如果本该分配在stack上的内存分配到了heap，则发生了逃逸。

逃逸的场景在Go中有多个，下面将详细介绍

要有效的使用堆内存，就需要了解什么情况下发生逃逸。

因为Go有指针机制，因此我们可以在函数结束时返回一个指针

package main

func main() {
    _ = f(10, 20)
}

func f(x, y int) *int {
    n := new(int)
    *n = x * y
    return n
}

这段代码发生了逃逸，我们用 go build gcflags "-m -l" 来查看，其中 -l是阻止内联优化

.\main.go:8:10: new(int) escapes to heap

编译时显示第8行代码分配在heap上，也就是 n := new(int) 这段代码

当我们分配的变量内存超过stack空间时，也会发生逃逸，如下代码

package main

func main() {
    _ = make([]int, 1000, 1000)
}

编译时提示

.\main.go:4:10: main make([]int, 1000, 1000) does not escape

没有发生逃逸，也就意味着没有超过stack空间，我们加大内存分配

package main

func main() {
    _ = make([]int, 1000, 10000)
}

将数量调整至 10000，再进行编译提示

.\main.go:4:10: make([]int, 1000, 10000) escapes to heap

发生了逃逸

比如下面这段代码

package main

func main() {
    l := 10
    _ = make([]int, l)
}

编译时提示

.\main.go:5:10: make([]int, l) escapes to heap

发生逃逸的原因很简单，因为 l变量可能被更改，所以编译器认为应该分配到 heap

Go语言支持闭包机制的，因此也会发生逃逸，如下代码

package main

func main() {
    _ = f()
}

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

编译时提示

.\main.go:9:9: func literal escapes to heap
.\main.go:9:9: func literal escapes to heap

本来a和b作为函数局部变量应该分配到stack中，但是由于f()函数返回了一个闭包函数，因此编译器认为a和b应该分配到heap

package main

import "fmt"

func main() {
    a := new(int)
    fmt.Println(a)
}

编译时提示

.\main.go:7:13: a escapes to heap
.\main.go:6:10: new(int) escapes to heap
.\main.go:7:13: main ... argument does not escape

逃逸分析在编译阶段完成，逃逸分析目的是决定内存地址分配在stack上还是heap上。

通过了解逃逸分析，我们在编写Go代码时就可以知道内存究竟是在heap上分配还是在stack上分配，然后更精细的控制heap上的内存分配，减轻GC压力。