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GoLang逃逸分析講解_Golang

作者:上后左愛 ? 更新時(shí)間: 2023-01-14 編程語言

概念

當(dāng)一個(gè)對(duì)象的指針在被多個(gè)方法或者線程引用,稱為逃逸分析, 逃逸分析決定一個(gè)變量分配在堆上還是棧上, 當(dāng)然是否發(fā)生逃逸是由編譯器決定的

分配棧和堆上變量的問題

1.局部變量在棧上(靜態(tài)分配),函數(shù)執(zhí)行完畢后,自動(dòng)被棧回收,導(dǎo)致其他對(duì)此變量引用出現(xiàn)painc null 指針異常, 棧用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)goroutine 作為執(zhí)行上下文

2.將變量 new 方式分配在堆上(動(dòng)態(tài)分配),堆上有個(gè)特點(diǎn),變量不會(huì)被刪除,但是會(huì)造成內(nèi)存異常

// 如下代碼導(dǎo)致 程序崩潰, 調(diào)用棧獲取危險(xiǎn)的懸掛指針
int *foo ( void)   
{     
int t = 3;
return &t;
} 

1. 棧上分配內(nèi)存好處: 一般棧內(nèi)存 2-4 MB
a. 回收快: 減少GC壓力,當(dāng)函數(shù)返回回收資源。不需要標(biāo)記清除
b. 分配快棧分配比堆快,不會(huì)有內(nèi)存碎片
c. 并發(fā)快, 清除同步,如果定義對(duì)象上有同步鎖,卻只有一個(gè)線程訪問,此時(shí)逃逸分析機(jī)器碼 去掉同步鎖

總結(jié): 逃逸分析目標(biāo):盡可能的使用棧分配內(nèi)存 go build -gcflags ‘-m -N -l’ 方式編譯逃逸分析結(jié)果

逃逸分析準(zhǔn)則

如果一個(gè)函數(shù)返回對(duì)變量的引用,那么他就發(fā)生逃逸

  • 函數(shù)外部沒有引用,優(yōu)先分配到棧中(指向棧對(duì)象指針不能存在堆中)-- 該指針指向無效值或錯(cuò)誤的內(nèi)存值
  • 函數(shù)外部存在引用,必定分配到堆中(指向棧對(duì)象指針不能在棧對(duì)象回收后存活-- 指向的內(nèi)存不合法)

CCN_ProLang/CoreGo/GoreGo 下面有對(duì)應(yīng)的文檔參考

逃逸分析大致思路

1.最重要函數(shù) escape.go

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

1. 首先構(gòu)建一個(gè)有向無環(huán)圖加權(quán)圖,頂點(diǎn)(語句和表達(dá)式分配的變量),邊(代表變量之間的賦值關(guān)系)
2. 遍歷該有向加權(quán)圖,圖中違反上面兩個(gè)不變條件的賦值路徑,算法還記錄每個(gè)函數(shù)的參數(shù)到堆的數(shù)據(jù)流和其返回值的數(shù)據(jù)流
權(quán)重

// p =&q -1 // 最低值
// p =q 0
// p = *q // 解引用 1
// p = **q 2

示例: root =&L , L 節(jié)點(diǎn)的指針指向root, 因此 root有一條邊,src 就是L,該權(quán)重就是 -1

3. 逃逸分析: 分析 分配內(nèi)存地方與使用 是否發(fā)生逃逸
4. go build -gcflags = "-m -m -m -m -W -W -N -l"

1. 當(dāng)函數(shù)中變量返回值, 它將不可能分配在棧上

2.在循環(huán)內(nèi)被重新賦值的變量大部分場景分配在堆上

3.在閉包外聲明的變量在閉包內(nèi)賦值失效后,需要分配在堆上

是否發(fā)生逃逸,這一點(diǎn)使用編譯器決定的。導(dǎo)致后果:1. GC頻繁導(dǎo)致CPU壓力大 2.導(dǎo)致性能下降很大

1. 一些逃逸案例:
2. 函數(shù)返回變量取地址 導(dǎo)致逃逸
func GetUserInfo(userInfo UserData) *UserData{
   // 編譯器判斷外部使用 發(fā)生逃逸 ,傳入的實(shí)參對(duì)象 取地址類似復(fù)制一份
	return &userInfo
}
//修改 將入?yún)⑿薷某芍羔? 中間沒有新結(jié)構(gòu)體沒有變化 沒有發(fā)生逃逸
func GetUserInfo(userInfo *UserData) *UserData {
		return userInfo
}
案例二:不確定類型逃逸
func MyPrintLn(one interface{}) (n int, err error){
	var userInfo = new(User)
	userInfo.name = one // 泛型賦值逃逸 類型轉(zhuǎn)換時(shí)候發(fā)生逃逸
	return
}
變量確定具體類型
示例三: 間接變量賦值 閉包
var {
     UserOne User // 值對(duì)象
     userTwo = new(User) // 引用對(duì)象
}
userOne.name = "one" // 不逃逸
userTwo.name = "two" // 逃逸
userOne.age = new(int) // 不逃逸
userTwo.age = new(int) // 逃逸 引用對(duì)象在進(jìn)行引用對(duì)象 只能分配堆上
引用對(duì)象: 編譯器先分析器userTwo 對(duì)象分配到堆上,成員變量name,age 引用類型,保證不出現(xiàn)在棧上 導(dǎo)致對(duì)象userTwo 被回收 所有 name,age 需要逃逸
優(yōu)化建議: 不要將引用對(duì)象賦值給引用對(duì)象

總結(jié)

必然不會(huì)發(fā)生逃逸的情況:

1. 指針被沒有發(fā)生逃逸的變量引用

2. 僅僅在函數(shù)被對(duì)變量進(jìn)行取地址操作,沒有將指針傳出

一定逃逸

構(gòu)造函數(shù)new/make 返回的指針變量一定逃逸

2. 被已經(jīng)逃逸指針變量引用指針,一定發(fā)生逃逸

3.指針類型是slice,map,chan 引用指針一定發(fā)生逃逸

Maybe 逃逸

將指針作為入?yún)鹘o別的函數(shù),這里看指針在被傳入函數(shù)的處理過程,如果發(fā)生上邊三種情況會(huì)逃逸,否則不會(huì)

原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_27217017/article/details/125833466

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