逃逸分析

Question

在许多语言中，局部变量位于调用堆栈中。

在JavaScript/Python中，只有闭包变量位于堆中，因为它们必须存在于函数调用之外，它们被创建。

在GO中，一些GO类型(如片类型[]int)引用内存的其他部分，比如JavaScript/Python。

在GO中，并非所有类型的变量都保存引用，比如Javascript/Python。

例如,

1) [3]int类型变量b直接存储int的数组，如C，但C允许使用C语法&b[index]访问每个数组元素的位置，以获得更多的控制。

2) int类型变量c直接存储一个int值，比如C，但C通过提供语法(&c)来获得位置访问来提供更多的控制。

在GO中，我的理解是，对于堆/堆栈上的局部变量，取决于在示例代码中应用编译器的转义分析(下面)，

func foo() []int {
  // the array lives beyond the call to foo in which it is created
  var a [5]int
  return a[:] // range operator
}

这告诉编译器变量a的存在超出了它的范围，所以在堆中分配，而不是堆栈。

问题：

变量a是否在堆中分配？

Answer 1

在Go中，您应该相信编译器会做出最好的决定。如果可能的话，它将在堆栈上分配内存。另见常见问题

从正确的角度来看，你不需要知道。Go中的每个变量只要有引用就存在。实现选择的存储位置与语言的语义无关。 存储位置确实对编写高效的程序有影响。在可能的情况下，Go编译器将为函数的堆栈框架中的函数分配本地变量。但是，如果编译器不能证明函数返回后没有引用变量，那么编译器必须在垃圾收集堆上分配变量，以避免出现悬空指针错误。另外，如果局部变量非常大，那么将其存储在堆上而不是堆栈上可能更有意义。 在当前编译器中，如果使用了变量的地址，则该变量是堆上分配的候选变量。但是，一个基本的转义分析可以识别这样一些情况，即这些变量不会活过函数的返回，并且可以驻留在堆栈中。

如果没有优化(内联)，将在堆a中分配yes 。我们可以通过传递-gcflags='-m' (https://play.golang.org/p/l3cZFK5QHO)来检查转义分析：

$ nl -ba 1.go
     1  package main
     2  
     3  func inlined() []int {
     4      var a [5]int
     5      return a[:]
     6  }
     7  
     8  //go:noinline
     9  func no_inline() []int {
    10      var b [5]int
    11      return b[:]
    12  }
    13  
    14  func main() {
    15      var local_array [5]int
    16      var local_var int
    17      println(no_inline())
    18      println(inlined())
    19      println(local_array[:])
    20      println(&local_var)
    21  }

$ go build -gcflags='-m' 1.go
# command-line-arguments
./1.go:3: can inline inlined
./1.go:18: inlining call to inlined
./1.go:5: a escapes to heap
./1.go:4: moved to heap: a
./1.go:11: b escapes to heap
./1.go:10: moved to heap: b
./1.go:18: main a does not escape
./1.go:19: main local_array does not escape
./1.go:20: main &local_var does not escape

我们看到编译器决定在第5行分配inlined.a，在堆上分配第10行的no_inline.b，因为它们都逃避了它们的作用域。

但是，在内联之后，编译器注意到a不再转义，因此它决定可以再次在堆栈上分配变量(第18行)。

结果是，变量a被分配到main goroutine的堆栈上，而变量b被分配到堆上。从输出中可以看到，b的地址位于0x1043xxxx，而其他所有地址都位于0x1042xxxx。

$ ./1
[5/5]0x10432020
[5/5]0x10429f58
[5/5]0x10429f44
0x10429f40