Go面试题——逃逸分析

Go面试题——逃逸分析

　　一个变量是在堆分配，还是在栈上分配，是经过编译器的逃逸分析之后得出的 "结论"。

一、逃逸分析是什么？

　　在 C 语言中，可以使用malloc和free手动在堆上分配和回收内存。

　　在 Go 语言中，堆内存是通过垃圾回收机制自动管理的，无需开发者指定。那么，Go 编译器怎么知道某个变量需要分配在栈上，还是堆上呢？编译器决定内存分配位置的方式，就称之为逃逸分析(escape analysis)。逃逸分析由编译器完成，作用于编译阶段。

二、逃逸分析有什么作用？

　　在 Go 语言中，逃逸分析把变量合理地分配到它该去的地方，“找准自己的位置”。即使是用 new 函数申请到的内存，

　　如果编译器发现这块内存退出函数后就没有使用了，那就分配到栈上，毕竟栈上的内存分配比堆快很多。

　　即使表面上只有一个普通的变量，但是经过编译器的逃逸分析后发现，在函数之外，还有其他的地方在引用，那就分配到堆上。

　　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 频繁地进行垃圾回收，而垃圾回收会占用比较大的系统开销。

　　堆和栈相比，堆适合不可预知大小的内存分配。但是为此付出的代价是分配速度较慢，而且会形成内存碎片；栈内存分配则会非常的快，栈分配内存值需要通过 PUSH 指令，并且会被自动释放；而堆内存首先需要找到一个大小合适的内存块，之后需要通过垃圾回收才能释放。

　　通过逃逸分析，可以尽量把哪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，同时会减少垃圾回收（Garbage Collection，GC）的压力，提高程序的运行速度。

三、逃逸分析是怎么完成的？

　　在 Go 语言中，逃逸分析最基本的原则是：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的堆上。

　　例如：对于一个变量取地址，可能会被分配到堆上。但是编译器进行逃逸分析后，如果考虑到在函数返回后，此变量不会被用，那么还是会分配到栈上。简单地来说，编译器会根据变量是否被外部引用来决定是否逃逸：

1）如果变量在函数外部没有引用，则优先放到栈上。

2）针对第一条，定义一个很大的数组，需要申请内存过大，超过栈的存储能力，一般还是要放在堆上面。

3）如果变量在函数外部存在引用，则必定放到堆上。

 四、如何确定是否发生逃逸？