逃逸分析(Escape Analysis)是 Go 编译器在编译期间进行的一种优化分析,用于确定变量的生命周期,以及变量是否需要从栈上分配到堆上。当某个变量的生命周期超出了其所在的函数或 Goroutine 的范围,编译器会将该变量“逃逸”到堆上。否则,变量会分配在栈上。

具体流程

  • 栈分配:局部变量通常分配在函数的栈帧中。栈上的内存分配和回收非常高效,因为它是基于栈的“推入”和“弹出”操作。函数调用结束时,栈上的内存会自动释放。
  • 堆分配:如果编译器通过逃逸分析发现某个变量的生命周期超出了当前函数的作用域,它会将该变量分配到堆上,以便在函数返回后仍能继续使用。例如,当一个局部变量的引用被返回或传递给其他 Goroutine 时,这个变量会逃逸到堆上。

逃逸的常见情况

  1. 返回局部变量的指针

    func foo() *int {
       x := 10
       return &x
    }

    在这个例子中,x 是局部变量,但它的地址被返回,因此 x 需要分配到堆上,确保在 foo() 函数结束后,返回的指针仍然有效。

  2. 闭包捕获外部变量

    func foo() func() int {
       x := 10
       return func() int {
           return x
       }
    }

    闭包中的 x 被捕获,超出了 foo() 的作用域,因此 x 会逃逸到堆上。

  3. 传递引用给 Goroutine

    func foo() {
       x := 10
       go func() {
           fmt.Println(x)
       }()
    }

    x 被 Goroutine 使用,虽然它在 foo() 中定义,但因为 Goroutine 可能在 foo() 返回后仍然运行,x 需要逃逸到堆上。

如何查看逃逸分析

Go 提供了 go buildgo run-gcflags 参数,可以查看逃逸分析的结果:

go build -gcflags="-m"

这个命令会输出编译期间的优化信息,包含逃逸分析的结果。如果某个变量发生了逃逸,编译器会提示类似 "moved to heap" 的信息。

优化逃逸

理解逃逸分析的原理可以帮助你优化代码,尽量减少不必要的堆分配。例如,避免在闭包或 Goroutine 中使用局部变量的引用,减少堆分配,提高程序性能。