Go 语言，面试官问我 go 逃逸场景有哪些，我？？？

2021 年 11 月 12 日
本文字数：2030 字
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逃逸分析就是程序运行时内存的分配位置(栈或堆)，是由编译器来确定的，而非开发者。

什么是栈

栈只允许从线性表的同一端放入和取出数据，按照后进先出（LIFO，Last InFirst Out）的顺序，如下图：

什么是堆

对于堆在内存中的分配，我们可以类比成一个房间，分配内存时，需要找一块足够装下家具的空间来摆放家具。经过反复摆放和腾空家具后，房间里的空间会变得乱七八糟，此时再往这个空间里摆放家具会发现虽然有足够的空间，但各个空间分布在不同的区域，没有一段连续的空间来摆放家具。此时，内存分配器就需要对这些空间进行调整优化，如下图：

对比栈和堆可知，在编译时，一切无法确定大小或大小可以改变的数据，最好放到堆上，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。

函数中申请一个新的对象：

如果分配在栈中，则函数执行结束可自动将内存回收；
如果分配在堆中，则函数执行结束可交给 GC（垃圾回收）处理；

逃逸分析的好处应该是减少了 gc 的压力，栈的分配比堆快，性能好，如果变量都分配到栈上，可以避免 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。

逃逸分析基本原则

编译器会根据变量是否被外部引用来决定是否逃逸：

如果函数外部没有引用，则优先放到栈中；
如果函数外部存在引用，则必定放到堆中;
如果栈上放不开，则必定放到堆上;

逃逸场景

指针逃逸

我们知道 Go 可以返回局部变量指针，这种情况下，函数虽然退出了，但是因为指针的存在，对象的内存不能随着函数结束而回收，因此只能分配在堆上。

package main
type Person struct {  Name string  Age  int}
func PersonRegister(name string, age int) *Person {  p := new(Person) //局部变量s逃逸到堆
  p.Name = name  p.Age = age
  return p}
func main() {  PersonRegister("微客鸟窝", 18)}

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函数 PersonRegister() 内部 p 为局部变量，其值通过函数返回值返回， p 本身为一指针，其指向的内存地址不会是栈而是堆，这就是典型的逃逸案例。

通过编译参数-gcflag=-m可以查看编译过程中的逃逸分析：

$ go build -gcflags=-m# ceshi.\main.go:8:6: can inline PersonRegister.\main.go:17:6: can inline main.\main.go:18:16: inlining call to PersonRegister.\main.go:8:21: leaking param: name.\main.go:9:10: new(Person) escapes to heap.\main.go:18:16: new(Person) does not escape

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代码第 9 行显示”escapes to heap”，表示该行内存分配发生了逃逸现象。

栈空间不足逃逸

package main
func Slice() {  s := make([]int, 1000, 1000)
  for index, _ := range s {    s[index] = index  }}
func main() {  Slice()}

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上面代码 Slice() 函数中分配了一个 1000 个长度的切片，是否逃逸取决于栈空间是否足够大。直接查看编译提示，如下：

$ go build -gcflags=-m# ceshi.\main.go:11:6: can inline main.\main.go:4:11: make([]int, 1000, 1000) does not escape

复制代码

发现并没有发生逃逸。我们把切片长度扩大 10 倍再试试：

s := make([]int, 10000, 10000)

$ go build -gcflags=-m# ceshi.\main.go:11:6: can inline main.\main.go:4:11: make([]int, 10000, 10000) escapes to heap

复制代码

发现当切片长度扩大到 10000 时就会逃逸。当栈空间不足以存放当前对象时或无法判断当前切片长度时会将对象分配到堆中。

动态类型逃逸

在 Go 中，空接口 interface{} 可以表示任意的类型，如果函数参数为 interface{}，编译期间很难确定其参数的具体类型，也会发生逃逸。

package mainimport "fmt"
func main() {  s := "wekenw"  fmt.Println(s)}

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因为 fmt.Println() 的参数类型定义为 interface{}，因此也发生了逃逸。

$ go build -gcflags=-m# ceshi.\main.go:6:13: inlining call to fmt.Println.\main.go:6:13: s escapes to heap.\main.go:6:13: []interface {}{...} does not escape<autogenerated>:1: .this does not escape<autogenerated>:1: .this does not escape

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闭包引用对象逃逸

回 Fibonacci 数列的函数：

package main
func main() {  f := fibonacci()  for i := 0; i < 10; i++ {    f()  }}func fibonacci() func() int {  a, b := 0, 1  return func() int {    a, b = b, a+b    return a  }}

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Fibonacci()函数中原本属于局部变量的 a 和 b 由于闭包的引用，不得不将二者放到堆上，以致产生逃逸：

$ go build -gcflags=-m# ceshi.\main.go:11:9: can inline fibonacci.func1.\main.go:10:2: moved to heap: a.\main.go:10:5: moved to heap: b.\main.go:11:9: func literal escapes to heap

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总结

栈上分配内存比在堆中分配内存效率更高
栈上分配的内存不需要 GC 处理，而堆需要
逃逸分析目的是决定内分配地址是栈还是堆
逃逸分析在编译阶段完成

传值 VS 传指针

函数传递指针真的比传值效率高吗？如果拷贝的数据量小，由于指针传递会产生逃逸，可能会使用堆，增加垃圾回收(GC)的负担，所以传递指针不一定是高效的。

发布于: 5 小时前阅读数: 4

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公众号《微客鸟窝》笔者，目前从事web后端开发，涉及语言PHP、golang。获得美国《时代周刊》2006年度风云人物！

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Go 语言，面试官问我 go 逃逸场景有哪些，我？？？

什么是栈

什么是堆

逃逸分析基本原则

逃逸场景

指针逃逸

栈空间不足逃逸

动态类型逃逸

闭包引用对象逃逸

总结

传值 VS 传指针

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