golang 栈、堆

golang 栈、堆

https://segmentfault.com/a/1190000017498101

https://juejin.cn/post/6943596197349163015

https://xie.infoq.cn/article/530c735982a391604d0eebe71

数据结构的堆栈：

堆：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序。

栈：一种先进后出的数据结构。

内存分配中的堆和栈

栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆（操作系统）： 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

堆栈缓存方式
栈使用的是一级缓存，被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放。

堆则是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

堆和栈都是编程语言里的虚拟概念，并不是说在物理内存上有堆和栈之分，两者的主要区别是栈是每个线程或者协程独立拥有的，从栈上分配内存时不需要加锁。而整个程序在运行时只有一个堆，从堆中分配内存时需要加锁防止多个线程造成冲突，同时回收堆上的内存块时还需要运行可达性分析、引用计数等算法来决定内存块是否能被回收，所以从分配和回收内存的方面来看栈内存效率更高。

go协程栈区的初始化大小2KB，java线程默认栈2MB。

变量是堆（heap）还是堆栈（stack）

Go 编译器自行决定变量分配在堆栈或堆上，以保证程序的正确性。

栈内存、堆内存

栈内存由编译器自动分配和释放，开发者无法控制。栈内存一般存储函数中的局部变量、参数等，函数创建的时候，这些内存会被自动创建；函数返回的时候，这些内存会被自动释放，所以栈内存效率会很高。

栈扩容和栈缩容

栈扩容

编译器会为函数调用插入运行时检查runtime.morestack，它会在几乎所有的函数调用之前检查当前goroutine 的栈内存是否充足，如果当前栈需要扩容，会调用runtime.newstack 创建新的栈。

栈缩容

在goroutine运行的过程中，如果栈区的空间使用率不超过 1/4，那么在垃圾回收的时候使用runtime.shrinkstack进行栈缩容，当然进行缩容前会执行一堆前置检查，都通过了才会进行缩容。

栈内存是应用程序中重要的内存空间，它能够支持本地的局部变量和函数调用，栈空间中的变量会与栈一同创建和销毁，这部分内存空间不需要工程师过多的干预和管理，现代的编程语言通过逃逸分析减少了我们的工作量。

栈空间扩缩容

• 调用runtime.newstack在内存空间中分配更大的栈内存空间。
• 使用runtime.copystack将旧栈中的所有内容复制到新的栈中。
• 将指向旧栈对应变量的指针重新指向新栈。
• 调用runtime.stackfree销毁并回收旧栈的内存空间。

堆内存的生命周期比栈内存要长，如果函数返回的值还会在其他地方使用，那么这个值就会被编译器自动分配到堆上。堆内存相比栈内存来说，不能自动被编译器释放，****只能通过垃圾回收器才能释放。

全局指针变量和局部指针变量

案例一

var p *int    //全局指针变量
func f(){
    var i int
    i = 1
    p = &i    //全局指针变量指向局部变量i
}

案例二

func f(){
    p := new(int) //局部指针变量，使用new申请的空间
    *p = 1
}

第一个案例中，使用var定义局部变量，但是由于i赋值给全局指针变量p，当函数结束，此时i并不会被释放，所以局部变量i是申请在堆上(程序员手动释放)。

• 局部变量:在函数中定义的变量，它有一个动态的生命周期：每次执行的时候就创建一个新的实体，一直生存到没有人使用(例如没有外部指针指向它，函数退出的时候没有路径访问到这个变量)这个时候它占用的空间就会被回收

第二个案例中，使用new申请空间，由于退出函数后p就会被释放，所以p是申请在****栈上(自动释放)