GO 内存逃逸

什么叫内存逃逸

函数内部的变量不对外开放的局部变量，只作用在当前函数中，他的内存是分配在栈中的，执行函数的时候会进入栈中，函数结束后会出栈，同时释放内存，当某些变量在执行完后没是释放内存，这种情况被称为内存逃逸。会导致内存回收需要GC。
引起内存逃逸的关键就是，编译器在编译的时候无法确定确定变量的生命周期，只能在运行时控制了。

什么时候会造成内存逃逸

• 盲目使用变量指针作为参数
• slice的长度超出容量重新分配（切片扩容）
• 在切片上存储指针或带有指针的值
• 函数返回了局部变量的指针
• 发送指针或者带有指针的数据进channel
• 调用interface的方法（fmt.println）
• 函数的参数为 interface类型，编译期间很难确定参数的具体类型
• 堆上动态分配内存比栈上静态分配内存，开销大很多

逃逸分析是什么

它是编译器执行静态代码分析后，对内存管理进行的优化和简化。
当一个对象的指针被多个方法或线程引用时，则称这个指针发生了逃逸。逃逸分析决定一个变量是分配在堆上还是分配在栈上。

逃逸分析有什么作用

如果变量都分配到堆上，堆不像栈可以自动清理。就会引起Go频繁的进行垃圾回收，而垃圾回收会占用比较大的系统开销。
通过逃逸分析，可以尽量把那些不需要分配到堆上的变量直接分配到栈上，堆上的变量少了，会减轻堆内存分配的开销，同时也会减少垃圾回收（GC）的压力，提高程序的运行速度。

逃逸分析是怎么完成的

如果一个函数返回对一个变量的引用，那么这个变量就会发生逃逸。
编译器会分析代码的特征和代码的生命周期，Go中的变量只有在编译器可以证明在函数返回后不会再被引用的，才分配到栈上，其他情况下都是分配到堆上。

• 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。
• 如果定义了一个很大的数组，需要申请的内存过大，超过了栈的存储能力，也会被分配到堆上。

如何确定是否发生了逃逸分析

go build -gcflags '-m -l' main.go

-gcflags 用于启用编译器支持的额外标志
-m 用于输出编译器的优化细节(包括逃逸分析这种优化)
-N 用于关闭编译器优化
-l 用于禁用函数的内联优化，防止逃逸被编译器通过内联彻底的抹除

Go与C/C++中的堆和栈是同一个概念吗

C/C++中提及的 “程序堆栈” 本质上其实是操作系统层级的概念，它通过C/C++语言编译器和所在的系统环境来共同决定。
C/C++中声明一个局部变量，则会执行逻辑上的压栈操作，而局部变量离开作用域之后，就会被自动释放，所谓的自动释放就是下一次的压栈过程中，会被无条件覆盖。对于堆而言，申请内存时会从维护的堆地址中分配空间，归还时内存合并到维护的地址空间中。
Go程序运行时把 “栈” 全部消耗了，用于维护各个组件之间的协调，调度器、垃圾回收、系统调用等。
Go语言所消耗的 “堆和栈” 其实只是Go运行时通过管理向操作系统申请的堆内存，构造的逻辑上的 “堆和栈”。
相较于C/C++只有1MB的栈而言，Go程序用于 “几乎” 无限的栈内存(1GB)。
Go语言运行时为了防止内存碎片化，会在适当的时候对整个栈进行深拷贝。也正是这个原因，指针的算数运算不再能奏效，无法确定运算前后指针所指向的地址的内容是否已经被Go运行时移动。