欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

淺析Golang中的內(nèi)存逃逸

 更新時(shí)間:2022年10月16日 15:06:00   作者:紫葡萄  
內(nèi)存逃逸分析是go的編譯器在編譯期間,根據(jù)變量的類(lèi)型和作用域,確定變量是堆上還是棧上。本文將通過(guò)示例淺析一下Golang中的內(nèi)存逃逸,需要的可以了解一下

什么是內(nèi)存逃逸分析

內(nèi)存逃逸分析是go的編譯器在編譯期間,根據(jù)變量的類(lèi)型和作用域,確定變量是堆上還是棧上

簡(jiǎn)單說(shuō)就是編譯器在編譯期間,對(duì)代碼進(jìn)行分析,確定變量分配內(nèi)存的位置。如果變量需要分配在堆上,則稱作內(nèi)存逃逸了。

為什么需要逃逸分析

因?yàn)間o語(yǔ)言是自動(dòng)自動(dòng)內(nèi)存管理的,也就是有GC的。開(kāi)發(fā)者在寫(xiě)代碼的時(shí)候不需要關(guān)心考慮內(nèi)存釋放的問(wèn)題,這樣編譯器和go運(yùn)行時(shí)(runtime)就需要準(zhǔn)確分配和管理內(nèi)存,所以編譯器在編譯期間要確定變量是放在堆空間和??臻g。

如果變量放錯(cuò)了位置會(huì)怎樣

我們知道,??臻g和生命周期是和函數(shù)生命周期相關(guān)的,如果一個(gè)函數(shù)的局部變量離開(kāi)了函數(shù)的范圍,比如函數(shù)結(jié)束時(shí),局部變量就會(huì)失效。所以要把這樣的變量放到堆空間上。

既然如此,那把所有在變量都放在堆上不就行了,這樣一來(lái),是沒(méi)啥問(wèn)題了,但是堆內(nèi)存的使用成本比占內(nèi)存要高好多。使用堆內(nèi)存,要向操作系統(tǒng)申請(qǐng)和歸還,而占內(nèi)存是程序運(yùn)行時(shí)就確定好了,如何使用完全由程序自己確定。在棧上分配和回收內(nèi)存成本很低,只需要 2 個(gè) CPU 指令:PUSHPOP,push 將數(shù)據(jù)放到到??臻g完成分配,pop 則是釋放空間。

比如 C++ 經(jīng)典錯(cuò)誤,return 一個(gè) 函數(shù)內(nèi)部變量的指針

#include<iostream>

int* one(){
    int i = 10;
    return &i;
}

int main(){
    std::cout << *one();
}

這段代碼在編譯的時(shí)候會(huì)如下警告:

one.cpp: 在函數(shù)‘int* one()’中:
one.cpp:4:6: 警告:返回了局部變量的‘i’的地址 [-Wreturn-local-addr]
  int i = 10;
      ^

雖然程序的運(yùn)行結(jié)果大多數(shù)時(shí)候都和我們預(yù)期的一樣,但是這樣的代碼還是有風(fēng)險(xiǎn)的。

這樣的代碼在go里就完全沒(méi)有問(wèn)題了,因?yàn)間o的編譯器會(huì)根據(jù)變量的作用范圍確定變量是放在棧上和堆上。

內(nèi)存逃逸場(chǎng)景

go的編譯器提供了逃逸分析的工具,只需要在編譯的時(shí)候加上 -gcflags=-m 就可以看到逃逸分析的結(jié)果了

常見(jiàn)的有4種場(chǎng)景下會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存逃逸

return 局部變量的指針

package main

func main() {

}

func One() *int {
   i := 10
   return &i
}

執(zhí)行 go build -gcflags=-m main.go

# command-line-arguments
.\main.go:3:6: can inline main
.\main.go:7:6: can inline One
.\main.go:8:2: moved to heap: i

可以看到變量 i 已經(jīng)被分配到堆上了

interface{} 動(dòng)態(tài)類(lèi)型

當(dāng)函數(shù)傳遞的變量類(lèi)型是 interface{} 類(lèi)型的時(shí)候,因?yàn)榫幾g器無(wú)法推斷運(yùn)行時(shí)變量的實(shí)際類(lèi)型,所以也會(huì)發(fā)生逃逸

package main

import "fmt"

func main() {
   i := 10
   fmt.Println(i)
}

執(zhí)行 go build -gcflags=-m .\main.go

.\main.go:11:13: inlining call to fmt.Println
.\main.go:11:13: i escapes to heap
.\main.go:11:13: []interface {} literal does not escape
<autogenerated>:1: .this does not escape
<autogenerated>:1: .this does not escape

可看到,i 也被分配到棧上了

棧空間不足

因?yàn)闂5目臻g是有限的,所以在分配大塊內(nèi)存時(shí),會(huì)考慮??臻g內(nèi)否存下,如果??臻g存不下,會(huì)分配到堆上。

package main

func main() {
   Make10()
   Make100()
   Make10000()
   MakeN(5)
}

func Make10() {
   arr10 := make([]int, 10)
   _ = arr10
}

func Make100() {
   arr100 := make([]int, 100)
   _ = arr100
}

func Make10000() {
   arr10000 := make([]int, 10000)
   _ = arr10000
}

func MakeN(n int) {
   arrN := make([]int, n)
   _ = arrN
}

執(zhí)行 go build -gcflags=-m main.go

# command-line-arguments
.\main.go:10:6: can inline Make10
.\main.go:15:6: can inline Make100
.\main.go:20:6: can inline Make10000
.\main.go:25:6: can inline MakeN
.\main.go:3:6: can inline main
.\main.go:4:8: inlining call to Make10
.\main.go:5:9: inlining call to Make100
.\main.go:6:11: inlining call to Make10000
.\main.go:7:7: inlining call to MakeN
.\main.go:4:8: make([]int, 10) does not escape
.\main.go:5:9: make([]int, 100) does not escape
.\main.go:6:11: make([]int, 10000) escapes to heap
.\main.go:7:7: make([]int, n) escapes to heap
.\main.go:11:15: make([]int, 10) does not escape
.\main.go:16:16: make([]int, 100) does not escape
.\main.go:21:18: make([]int, 10000) escapes to heap
.\main.go:26:14: make([]int, n) escapes to heap

可以看到當(dāng)需要分配長(zhǎng)度為10,100的int類(lèi)型的slice時(shí),不需要逃逸到堆上,在棧上就可以,如果slice長(zhǎng)度達(dá)到1000時(shí),就需要分配到堆上了。

還有一種情況,當(dāng)在編譯期間長(zhǎng)度不確定時(shí),也需要分配到堆上。

閉包

package main

func main() {
   One()
}

func One() func() {
   n := 10
   return func() {
      n++
   }
}

在函數(shù)One中return了一個(gè)匿名函數(shù),形成了一個(gè)閉包,看一下逃逸分析

# command-line-arguments
.\main.go:3:6: can inline main
.\main.go:9:9: can inline One.func1
.\main.go:8:2: moved to heap: n
.\main.go:9:9: func literal escapes to heap

可以看到 變量 n 也分配到堆上了

還有一種情況,new 出來(lái)的變量不一定分配到堆上

package main

func main() {
   i := new(int)
   _ = i
}

像java C++等語(yǔ)言,new 出來(lái)的變量正常都會(huì)分配到堆上,但是在go里,new出來(lái)的變量不一定分配到堆上,至于分配到哪里,還是看編譯器的逃逸分析來(lái)確定

編譯一下看看 go build -gcflags=-m main.go

# command-line-arguments
.\main.go:3:6: can inline main
.\main.go:4:10: new(int) does not escape

可以看到 new出來(lái)的變量,并沒(méi)有逃逸,還是在棧上。

常見(jiàn)的內(nèi)存逃逸場(chǎng)景差不多就是這些了,再說(shuō)一下內(nèi)存逃逸帶來(lái)的影響吧

性能

那肯定就是性能問(wèn)題了,因?yàn)椴僮鳁?臻g比堆空間要快多了,而且使用堆空間還會(huì)有GC問(wèn)題,頻繁的創(chuàng)建和釋放堆空間,會(huì)增加GC的壓力

一個(gè)簡(jiǎn)單的例子測(cè)試一下,一般來(lái)說(shuō),函數(shù)返回結(jié)構(gòu)體的指針比直接返回結(jié)構(gòu)體性能要好

package main

import "testing"

type MyStruct struct {
   A int
}

func BenchmarkOne(b *testing.B) {
   for i := 0; i < b.N; i++ {
      One()
   }
}

//go:noinline
func One() MyStruct {
   return MyStruct{
      A: 10,
   }
}

func BenchmarkTwo(b *testing.B) {
   for i := 0; i < b.N; i++ {
      Two()
   }
}

//go:noinline
func Two() *MyStruct {
   return &MyStruct{
      A: 10,
   }
}

注意 被調(diào)用的函數(shù)一定要加上 //go:noinline 來(lái)禁止編譯器內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

然后執(zhí)行

go test -bench . -benchmem

goos: windows
goarch: amd64
pkg: escape
BenchmarkOne-6          951519297                1.26 ns/op            0 B/op          0 allocs/op
BenchmarkTwo-6          74933496                15.4 ns/op             8 B/op          1 allocs/op
PASS
ok      escape  2.698s

可以明顯看到 函數(shù) One返回結(jié)構(gòu)體 比 函數(shù)Two 返回 結(jié)構(gòu)體指針 的性能更好,而且還不會(huì)有內(nèi)存分配,不會(huì)增加GC壓力

拋開(kāi)結(jié)構(gòu)體的大小談性能都是耍流氓,如果結(jié)構(gòu)體比較復(fù)雜了還是指針性能更高,還有一些場(chǎng)景必須使用指針,所以實(shí)際工作中還是要分場(chǎng)景合理使用

最后

常見(jiàn)的go 逃逸分析差不多就是這些了,雖然go會(huì)自動(dòng)管理內(nèi)存,減小了寫(xiě)代碼的負(fù)擔(dān),但是想要寫(xiě)出高效可靠的代碼還是有一些細(xì)節(jié)有注意的。

以上就是淺析Golang中的內(nèi)存逃逸的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Golang內(nèi)存逃逸的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

相關(guān)文章

  • 一文幫你搞懂Go面試中常問(wèn)的channel問(wèn)題

    一文幫你搞懂Go面試中常問(wèn)的channel問(wèn)題

    channel是Golang面試時(shí)經(jīng)常會(huì)問(wèn)到的問(wèn)題,所以這篇文章為大家整理了channel??嫉囊恍﹩?wèn)題以及回答,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下
    2023-06-06
  • Golang編譯器介紹

    Golang編譯器介紹

    今天小編就為大家分享一篇關(guān)于go語(yǔ)言編譯器的介紹,小編覺(jué)得內(nèi)容挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價(jià)值,需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧
    2018-09-09
  • golang+vue打造高效多語(yǔ)言博客系統(tǒng)的完整指南

    golang+vue打造高效多語(yǔ)言博客系統(tǒng)的完整指南

    這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何使用golang和vue打造一個(gè)高效多語(yǔ)言博客系統(tǒng),本文為大家附上了完整版指南,有需要的小伙伴可以參考一下
    2025-03-03
  • Golang實(shí)現(xiàn)短網(wǎng)址/短鏈服務(wù)的開(kāi)發(fā)筆記分享

    Golang實(shí)現(xiàn)短網(wǎng)址/短鏈服務(wù)的開(kāi)發(fā)筆記分享

    這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何使用Golang實(shí)現(xiàn)短網(wǎng)址/短鏈服務(wù),文中的示例代碼講解詳細(xì),具有一定的學(xué)習(xí)價(jià)值,感興趣的小伙伴可以了解一下
    2023-05-05
  • golang中strconv.ParseInt函數(shù)用法示例

    golang中strconv.ParseInt函數(shù)用法示例

    這篇文章主要介紹了golang中strconv.ParseInt函數(shù)用法,實(shí)例分析了strconv.ParseInt函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字的簡(jiǎn)單使用方法,需要的朋友可以參考下
    2016-07-07
  • 基于Golang實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列(DelayQueue)

    基于Golang實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列(DelayQueue)

    延遲隊(duì)列是一種特殊的隊(duì)列,元素入隊(duì)時(shí)需要指定到期時(shí)間(或延遲時(shí)間),從隊(duì)頭出隊(duì)的元素必須是已經(jīng)到期的。本文將用Golang實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列,感興趣的可以了解下
    2022-09-09
  • 如何基于Golang實(shí)現(xiàn)Kubernetes邊車(chē)模式

    如何基于Golang實(shí)現(xiàn)Kubernetes邊車(chē)模式

    本文介紹了如何基于Go實(shí)現(xiàn)Kubernetes Sidecar模式,并通過(guò)實(shí)際示例演示創(chuàng)建Golang實(shí)現(xiàn)的微服務(wù)服務(wù)、Docker 容器化以及在 Kubernetes 上的部署和管理,感興趣的朋友一起看看吧
    2024-08-08
  • go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)字符串base64編碼的方法

    go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)字符串base64編碼的方法

    這篇文章主要介紹了go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)字符串base64編碼的方法,實(shí)例分析了Go語(yǔ)言操作字符串的技巧及base64編碼的使用技巧,需要的朋友可以參考下
    2015-03-03
  • 淺析Golang中字符串拼接問(wèn)題

    淺析Golang中字符串拼接問(wèn)題

    Go的字符串是一個(gè)不可改變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這和其他語(yǔ)言如JAVA,C++等的設(shè)定很類(lèi)似.總體來(lái)說(shuō),有如下五種拼接方式,下面我們將論述各種方式的性能問(wèn)題,以及如何選擇
    2023-04-04
  • 用Go語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)之創(chuàng)建路由

    用Go語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)之創(chuàng)建路由

    在上一節(jié)中創(chuàng)建了項(xiàng)目,這篇文章主要介紹如何用Go語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)創(chuàng)建路由,文中有詳細(xì)的代碼示例,對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作有一定的幫助,感興趣的同學(xué)可以參考下
    2023-05-05

最新評(píng)論